Question

18．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．
②集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？a b c（填写序号）
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白磷燃烧放出热量，所以开始燃烧到结束实验，集气瓶中的气体受热膨胀而是集气瓶中液体进入烧杯中，然后集气瓶冷却后，氧气被消耗而使集气瓶中压强减小，从而使烧杯中的水进入集气瓶中，可以据此解答该题；
根据进入的水的体积可以知道氧气的体积，氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，可以据此解答该题；
②集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中可以加快集气瓶冷却、液封导气管末端以防气体逸出并且能够缓冲集气瓶内气压的骤然升高，可以据此解答该题．

解答 解：①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，燃烧时放出大量的热，集气瓶中的压强增大，导致集气瓶中的水被压入烧杯，冷却过程中，集气瓶中的压强减小，在外界大气压作用下，烧杯中的水进入集气瓶，由于集气瓶中的氧气被消耗，最后进入集气瓶中的水会多于50mL，瓶内水面的变化是先减少，后上升；
白磷燃烧放出热量，所以开始燃烧到结束实验，集气瓶中的气体受热膨胀而是集气瓶中液体进入烧杯中，然后集气瓶冷却后，氧气被消耗而使集气瓶中压强减小，从而使烧杯中的水进入集气瓶中，集气瓶的容积为150mL，在加入50mL水后剩余的容积为100mL，而氧气约占空气体积的五分之一，所以反应完全并冷却后进入集气瓶的水的体积为20mL，故最终集气瓶中水的体积为：50mL+20mL=70mL；
②在集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中可以加快集气瓶冷却、液封导气管末端以防气体逸出并且能够缓冲集气瓶内气压的骤然升高，故正确的是abc．
故填：先减少，后上升；ab．
故答案为：①先下降后上升；70；②a b c．

点评 本考点考查了空气中氧气的含量的探究，并且注重了实验方案的评价，对实验方案进行评价是近几年中考的一个重点，要认真把握．本考点综合性比较强，主要出现在实验题中．