Question

10．在空气中，温度超过40℃，白磷就可以和氧气反应生成五氧化二磷．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，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．
（1）为了确保实验成功，在装入药品前，先要检查装置的气密性；白磷的量要充足，目的是全部消耗掉集气瓶内的氧气．
（2）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；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为70mL．
（3）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？abc（填字母）．
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

分析 （1）根据该实验的注意事项进行解答；
（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）根据集气瓶中水的性质以及可以使瓶内形成密封体系考虑．

解答 解：（1）为了确保实验的成功，在装药品之前应该检查装置的气密性；要测定空气中氧气体积分数，应将集气瓶中的氧气全部消耗掉，所以，为了确保实验成功，白磷的量要充足的目的是：全部消耗掉集气瓶内的氧气；故填：检查装置的气密性；全部消耗掉集气瓶内的氧气；
（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；故填：先下降后上升；70；
（3）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．

点评 熟记用白磷测定空气里氧气含量的实验原理、操作步骤、实验现象、实验结论和注意事项是解答这类题目的基础．