Question

【题目】（17分）某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究：

（1）如上图甲所示装置和药品进行实验，集气瓶中发生反应的文字或符号表达式为 ，实验中可观察到红磷燃烧的现象是 。

（2）该组同学做了6次实验，整理数据如下：

	1	2	3	4	5	6
进入集气瓶中水的体积（mL）	20	21	19	20	22	18

（注：集气瓶容积为100mL）通过6次实验，该组同学探究出氧气约占空气体积 ，该组同学通过多次实验得出结论的目的是 ，通过该实验还可以推断出集气瓶中剩余气体的物理性质是 ，化学性质是 。

（3）小林同学利用甲图装置测定空气中氧气的含量，下列操作会使测定结果偏小的是 （填序号）A、实验装置可能漏气 B、实验中所取的红磷过量

C、实验前没有将弹簧夹夹紧 D、红磷燃烧结束后，没等装置冷却就打开弹簧夹

（4）小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是 ，小强同学预先在集气瓶内加入 溶液反应后，用木炭做实验也收到了较好的效果。

（5）小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量．结果却发现倒吸的水量远远超过刚才实验的体积．小组内的同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因可能是 。

（6）小组内同学查阅资料后知道白磷40℃即燃烧，燃烧产物与红磷相同，于是采用改进后的乙装置进行重新探究。主要操作是：在实际容积为100ml的集气瓶里先装进30ml的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。

①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是 ，若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为 ml。（2分）

②你认为集气瓶里预先装进的水有哪些作用？（ ）（填序号）（2分）

a.加快集气瓶冷却 b.液封导气管末端以防气体逸出 c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高

Answer 1

【答案】（1）磷+氧气 五氧化二磷 产生大量的白烟

（2）1/5 多次实验，减少误差 不溶于水 既不燃烧也不支持燃烧

（3）AD （4）木条燃烧生成气体二氧化碳 氢氧化钠或石灰水

（5）镁能与空气中的氮气反应 （6）①先下降后上升 44 ②abc

【解析】

试题分析：（1）集气瓶中发生反应是红磷燃烧，文字表达式为为：磷+氧气 五氧化二磷；红磷燃烧的现象是：产生大量的白烟

（2）通过6次实验，取它们的平均值，探究出氧气约占空气体积的1/5；多次实验得出结论的目的是：多次实验，减少误差；水进入大约1/5后就不再进入，该故还可以推断出集气瓶中剩余气体的物理性质是不溶于水；剩余的红磷没有继续燃烧，故剩余的氮气化学性质是：既不燃烧也不支持燃烧

（3）A、实验装置可能漏气，使得进水量会小于1/5，测定结果会偏小，正确，B、实验所取的红磷本就要求过量，这样才能充分消耗氧气，使测量结果更正确，错误，C、实验前没有将弹簧夹夹紧，在燃烧过程中，由于燃烧放热，使瓶内的气体膨胀排出，导致结果偏大，错误，D、红磷燃烧结束后，没等装置冷却就打开弹簧夹，气体还处在膨胀状态，体积偏大，这样进水量减小，测定结果会偏小，正确，，故选AD

（4）不可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，原因是：木条燃烧生成气体二氧化碳，这样装置内的气体量不会变化，水不会进入；可预先在集气瓶内加入氢氧化钠或石灰水，将生成的二氧化碳气体反应掉，这样用木炭做实验也收到了较好的效果

（5）用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量．结果却发现倒吸的水量远远超过刚才实验的体积，造成此现象的原因可能是：镁能与空气中的氮气反应，将氮气也消耗了，这样进水量就大大增加

（6）①白磷燃烧放热，使得瓶内的气体膨胀，压强增大，故将瓶内的水压到烧杯内，待到装置冷却，由于消耗了氧气，使得瓶内的气体量减少，压强降低，故烧杯内的水被压入瓶中，所以白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是：先下降后上升；根据氧气约占空气总体积的1/5×（100ml- 30ml）=14ml，故反应结束后由14ml的水进入瓶内，所以最终集气瓶中水的体积约=30ml+14ml=44ml ②集气瓶里预先装进的水作用是：a、加快集气瓶冷却，正确；b、液封导气管末端以防气体逸出，正确 ；c、缓冲集气瓶内气压的骤然升高，正确，故选abc