题目内容

10．小明用如图1装置测定空气中氧气的体积分数．请你结合实验完成下列各题：
（1）放在燃烧匙内物质是红磷．该物质燃烧时的现象是发出黄光、冒出白烟、放出热量，反应的文字表达式（或符号表达式）为磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷（或4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5）．等燃烧停止并冷却后，打开弹簧夹，观察到的现象是烧杯中的水进入集气瓶，且进入的水的体积约占集气瓶容积的五分之一．
（2）通过该实验可得出的结论是氧气约占空气总体积的五分之一．
（3）若实验后发现测定出空气中氧气的体积分数小于$\frac{1}{5}$，则可能的原因有哪些？（写2条）
①装置漏气，②没有冷却至室温就打开止水夹．
（4）图2是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和足量的白磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方．小强用此装置来测定空气中氧气的含量，实验过程中发现活塞先向右移动，后向左移动，最后停在10（填整数）刻度处．小强的装置与小明的装置相比，其优点是密封装置，不会对环境造成污染，测量结果准确．

分析 （1）根据用红磷测定空气中氧气含量的方法、原理、实验现象来分析解答；
（2）氧气约占空气总体积的五分之一；
（3）如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败；
（4）依据用白磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项解答本题，白磷着火点比较低，燃烧时过程中消耗氧气并放出热量会使气体体积膨胀，冷却后气体体积减少，减少的气体体积是氧气的体积，据此回答即可．

解答 解：（1）测定空气中氧气的含量时，燃烧匙内一般放入的是红磷，红磷在空气中燃烧发出黄光、冒出白烟、放出热量；文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，符号表达式为4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5；由于红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，压强减小，所以等燃烧停止并冷却后，打开弹簧夹，观察到的现象是烧杯中的水进入集气瓶，且进入的水的体积约占集气瓶容积的五分之一；故填：红磷；发出黄光、冒出白烟、放出热量；磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷（或4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5）；烧杯中的水进入集气瓶，且进入的水的体积约占集气瓶容积的五分之一；
（2）待该物质熄灭并完全冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是：水进入集气瓶，进入的水约占集气瓶容积的五分之一，由此得出的结论是氧气约占空气总体积的五分之一．故填：氧气约占空气总体积的五分之一．
（3）装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开弹簧夹，都能够导致测定的空气体积分数小于五分之一．故填：装置漏气；没有冷却至室温就打开止水夹；
（4）由于白磷燃烧放热所以活塞先向右移，后左移，玻璃管至活塞处的容积刻度为10，根据氧气体积约占空气体积的五分之一，所以白磷燃烧停止冷却至室温后，最后应停在刻度约为8的位置上；此装置是一个密封装置，不会对环境造成污染，测量结果准确；故填：右；左；10；密封装置，不会对环境造成污染，测量结果准确．

点评 本题主要考查使用白磷的燃烧测定空气组成的实验原理、操作、现象和结论等，解题的关键是掌握燃烧法测定空气成分并进行实验的原理．

练习册系列答案
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20．下列对生活中一些物质的类别描述不正确的是（　　）
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（2）A中石灰水保持澄清，而B中变浑浊，说明B中更多，从而说明在缺少光照条件下，植物主要发生呼吸作用．
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2．从化学的角度看，下列说法中正确的是（　　）
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19．你家中做饭、洗浴等使用的燃气是天然气，或管道煤气，或液化石油气．为了防止燃气泄漏造成危险，可以在家中安装报警器．根据使用燃气（提示：管道煤气的主要成分H2、CH4、CO；罐装液化石油气的主要成分C3H8、C4H10等）的情况，你家中安装报警器的位置应该是上面，或上面，或下面（填“上面”、“下面”），原因是天然气的密度比空气小，或管道煤气的密度比空气小，或液化石油气的密度比空气大．
20．结合以下实验室制取气体的常用装置回答问题：

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（2）某气体可用C装置收集，推测该气体具有的性质是密度比空气的密度小．

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