Question

10．如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置．主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连接好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．（白磷40℃即燃烧，燃烧产物与红磷相同且易与水反应生成磷酸）
（1）该实验中白磷需稍过量，目的是耗尽瓶中氧气．
（2）白磷从燃烧到熄灭、冷却的过程中，集气瓶内水面的变化是先下降，后上升；若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为70mL．
（3）该实验还可推论出氮气的性质是：氮气难（填“易”或“难”）溶于水，其化学性质不活泼（填“活泼”或“不活泼”）．
（4）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到的作用有ABC（填写序号）
A．加快集气瓶内气体冷却  B．液封导气管末端以防气体逸出  C．吸收五氧化二磷．

Answer 1

分析 （1）红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗，减少误差；
（2）根据白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中装置内的压强的变化分析，根据空气中氧气含量考虑；
（3）在该实验中，剩余的气体主要是氮气，说明氮气不溶于水，氮气不能燃烧，也不能支持燃烧，化学性质稳定；
（4）根据集气瓶中水可以使瓶内形成密封体系考虑．

解答 解：（1）该实验中红磷需稍过量，目的是：确保将集气瓶内的氧气消耗尽；
（2）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内的压强先增大，后又降低，因此瓶内水面的变化是先下降，后上升；由于空气中氧气约占空气体积的五分之一，容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，所以空气体积是100mL，所以氧气占着20mL，所以最后集气瓶中水的体积约为50mL+20mL=70mL；
故答案为：先下降，后上升；70mL；
（3）在该实验中，剩余的气体主要是氮气，说明氮气不溶于水，氮气不能燃烧，也不能支持燃烧，化学性质稳定；
（4）集气瓶内预先装入适量的水，使白磷燃烧时集气瓶内气压不会过度增大，不至于使集气瓶中气体受热膨胀而逸出．同时还可以加快集气瓶冷却，缓冲集气瓶内气压的骤然升高．故答案为：ABC．
故答案为：
（l）耗尽瓶中氧气；
（2）先下降，后上升；   70；
（3）难； 不活泼．
（4）ABC．

点评 本题考查学生对实验原理与实验操作的理解与评价等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．