Question

3．如图1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l50mL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，反应的化学方程式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（1）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升高；  若瓶内水面没有变化，其原因
可能是装置漏气；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为70 ml．
②集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用是abc（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
（2）用木炭替代红磷，能否完成上述实验？请简述其原因：不能；木炭在集气瓶中燃烧，生成了二氧化碳气体，集气瓶内气压几乎不变，使集气瓶内外不能形成压强差．
（3）如用图两套装置来测定空气中氧气的体积含量实验时，请结合图示回答有关问题．（已知铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜）

①根据下表提供的实验数据，完成下表

硬质玻璃管中空气的体积	反应前注射器中空气体积	反应后注射器中气体体积	实验测得空气中氧气的体积分数
25mL	15mL	9mL	15%

②装置一和装置二中气球的位置不同，装置二（填“装置一”或“装置二”）更合理，理由是能让空气更易流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应．

Answer 1

分析 白磷在空气中燃烧是五氧化二磷；
氧气约占空气总体积的五分之一；
实验装置不同，优缺点不同．

解答 解：白磷在空气中燃烧的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（1）①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是先下降后升高；  
若瓶内水面没有变化，其原因可能是装置漏气；
集气瓶中氧气的体积约为：100mL×$\frac{1}{5}$=20mL，若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为：20mL+50mL=70ml．
故填：先下降后升高；装置漏气；70．
②集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用是加快集气瓶冷却，液封导气管末端以防气体逸出，缓冲集气瓶内气压的骤然升高
故填：abc．
（2）木炭在集气瓶中燃烧，生成了二氧化碳气体，集气瓶内气压几乎不变，使集气瓶内外不能形成压强差，因此不能用木炭替代红磷．
故填：不能；木炭在集气瓶中燃烧，生成了二氧化碳气体，集气瓶内气压几乎不变，使集气瓶内外不能形成压强差．
（3）①实验测得空气中氧气的体积分数为：$\frac{15mL-9mL}{25mL+15mL}$×100%=15%．
故填：15%．
②装置二更合理，理由是能让空气更易流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应．
故填：装置二；能让空气更易流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应．

点评 可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是：能和空气中的氧气反应，生成物是固体，不能和空气中的其它物质发生化学反应．