题目内容

【题目】为测定空气中氧气的含量,小华同学打算设计如图所示的实验方案:在一个隔热效果良好的容器上方安装一个可自由上下移动的活塞(活塞质量忽略不计,起始位置在5刻度处).加热容器,使容器温度达到80℃(已知白磷燃烧所需的最低温度为40℃).

请回答:

(1)实验过程中,可以观察到:白磷燃烧,产生大量___________,活塞先向______移动,再向______移动,最后停在刻度______处.

(2)由此实验得出的结论__________

(3)若实验中白磷质量太少,测得氧气的体积分数会__________

(4)有位同学用木炭取代白磷来进行实验,结果实验失败,请你分析实验失败的原因是___________

(5)写出该反应的文字表达式_______

【答案】白烟 4 氧气约占空气总体积的五分之一 偏小 木炭燃烧生成二氧化碳气体,容器内气体压强基本不变 红磷+氧气五氧化二磷

【解析】

(1)实验过程中,可以观察到:白磷燃烧,产生大量白烟;反应中由于释放出大量的热,导致密闭容器内的气体体积明显膨胀,所以体积先大后小,也就导致活塞先上后下,由于该过程涉及到的反应是磷和氧气点燃生成五氧化二磷固体,反应结束后会导致容器内的压强变小,空气中氧气的体积分数是五分之一,所以最终活塞会停止在刻度“4”处;

(2)由开始刻度指在5到实验后指在4处,可得到结论氧气约占空气总体积的五分之一;

(3)若实验中白磷质量太少,不能将容器中的氧气完全消耗,测得氧气的体积分数会偏小;

(4)木炭燃烧产生二氧化碳气体,反应前后气体压强基本不变,最后看不到活塞移动用木炭取代白磷来进行实验,会导致实验失败;

(5)该反应过程是:磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,该反应的文字表达式是红磷+氧气五氧化二磷

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