题目内容

13．如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量．请回答：
（1）为确保实验成功，实验前一定要检验装置的气密性；红磷的量一定要足量．该反应的文字表达式为红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）整个实验过程中，观察到的现象是红磷燃烧，放出大量的热，产生大量白烟，冷却至室温，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入气体的体积约占集气瓶总体积的五分之一．
（3）该实验的主要结论是氧气约占空气总体积的五分之一．
（4）实验后发现气体减少的体积小于$\frac{1}{5}$，请你帮助这位同学找出两种可能造成这样结果的原因：①红磷不足；②装置漏气．

分析 （1）依据实验的注意事项及实验结论分析；
（2）红磷在氧气中能够剧烈地燃烧，放出大量的热，产生大量的白烟；然后生成物几乎不占空间，从而造成气压差，则进入的水就是消耗的氧气的量进行分析；
（3）根据实验现象分析；
（4）根据测定空气中氧气的体积分数的实验原理、装置的特点、实验注意事项等，分析造成测得氧气的体积分数小于五分之一的因素可能有：1、装置是否漏气；2、红磷的用量是否充足；3、装置是否冷却到室温等．

解答 解：（1）实验前一定要检查装置的气密性，目的是防止装置漏气影响实验结果，红磷足量时，能够把集气瓶中的氧气耗尽，使测定结果更准确，红磷燃烧能生成五氧化二磷，文字表达式为：红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）红磷燃烧时，放出大量的热，产生大量白烟．等到装置冷却至室温，再打开弹簧夹；打开弹簧夹，看到的现象是：水沿导管进入集气瓶，进入气体的体积约占集气瓶总体积的五分之一；
（3）测空气中氧气的含量主要是根据物质燃烧消耗空气中的气体造成气压减小，减小的体积就是氧气的体积，故根据现象可知氧气约占空气总体积的五分之一；
（4）在测定空气中氧气的体积分数时：装置的气密性要好；为了要耗尽瓶中的氧气，红磷必须是足量的；气体的体积受到温度的影响，要等到装置冷却至室温，再打开了弹簧夹等．
故答案为：（1）气密性；足量；红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）红磷燃烧，放出大量的热，产生大量白烟，冷却至室温，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入气体的体积约占集气瓶总体积的五分之一；
（3）氧气约占空气总体积的五分之一；
（4）红磷不足；装置漏气；没有等到冷却，打开弹簧夹等．

点评 熟记用红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．

练习册系列答案
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3．实验室部分仪器或装置如图1所示，请回答下列问题：

（1）若要组装一套二氧化碳的发生装置，可选择图1中的ABCD或ACE（填仪器下方的字母，下同），收集装置可选用图中的F，检验二氧化碳是否收集满的方法是将燃烧的木条放在集气瓶口，观察木条是否熄灭．用该发生装置还可以制取的气体是氢气或氧气（填一种）．
（2）若用高锰酸钾制取氧气，除需增加酒精灯外，还需要的实验用品是一团棉花，写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑，用图2所示装置收集氧气，氧气应从a（填“a”或“b”）端导入．
4．实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得成功．
[查阅资料]白磷的着火点40℃．
[提出问题]氧气体积约占空气总体积的多少？
[实验准备]锥形瓶内空气体积为200mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好．
[实验探究]装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹．先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出．
[现象分析]
（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，说明燃烧不能缺少的一个条件可燃物的温度要达到着火点，除此之外，燃烧还需要的条件是可燃物、氧气或空气；
（2）白磷燃烧的现象是冒出大量的白烟、放热，写出白磷燃烧的化学方程式：4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5，基本反应类型是化合反应．
（3）足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体不支持燃烧（填“支持”或“不支持”）；
（4）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是先鼓后瘪．
（5）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷射出来，②当注射器中的水还剩约10mL时停止下流．导致这些现象发生的原因是：白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气，使瓶中气压降低；锥形瓶中氧气约占40mL，当注射器中的水进入锥形瓶约40mL后，瓶中气压与外界相当．
[得出结论]氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．
[拓展应用]（6）有同学们提出：若反应前称量整套装置的质量为m克，反应后待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温，擦干锥形瓶外壁的水后，再次称量整套装置的质量为等于m克（填“大于”、“等于”、“小于”），判断的依据是质量守恒定律．
1．如图是化肥硝酸铵包装袋上的部分说明：
①从说明上可以判断硝酸铵应具有的性质有A、B、C（填字母）．
A．易溶于水 B．撞击易爆炸 C．受热易分解
②若把硝酸铵溶于水配成溶液并用 pH试纸检测溶液酸碱性，发现常温下溶液的pH=6，则该盐溶液呈酸性（填“酸性”、“碱性”或“中性”）．
③硝酸铵与碱反应生成硝酸盐，写出硝酸铵与熟石灰在加热条件下反应的化学方程式2NH4NO3+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Ca（NO3）2+2NH3↑+2H2O．
8．下列家庭实验不会成功的是（　　）
A．用缝衣针淬火处理后制钓鱼钩
B．用6B铅笔芯做导电性实验
C．用等质量的同种白糖加入等量热水与冷水中，比较溶解速率
D．用冷碟子放在蜡烛火焰上制取炭黑
18．不能说明分子间有间隔的是（　　）
A．物质的热胀冷缩现象
B．食盐溶解在水中
C．等质量的氧气和液氧，氧气体积比液氧大
D．食盐和蔗糖混合均匀
5．专家介绍，患者一旦确诊为人感染H7N9禽流感病毒病例，可以马上使用“达菲”等抗病毒药物进行治疗．合成“达菲”的主要原料莽草酸（化学式为 C7H10O5）存在于我国盛产的八角茴香中．下列说法不正确的是（　　）
A．莽草酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为42：5：40
B．莽草酸的相对分子质量为87
C．每个莽草酸分子中含有22个原子
D．莽草酸中碳元素的质量分数约为21%
2．经测定，由甲醛（CH2O）、醋酸（CH3COOH）和丙酮（CH3COCH3）组成的混合物中，氢元素的质量分数为X%，则其混合物中氧元素的质量分数是（　　）
A．0.5 X%B．1-0.5 X%C．2 X%D．1-7 X%
3．2013年4月20日，四川雅安发生7.0级地震，引起当地的水质变化，下列有关的做法和说法错误的是（　　）
A．志愿者可用活性炭除去水中的异味
B．水体有自净能力，震后灾区的水可直接饮用
C．志愿者可用肥皂水区分硬水和软水
D．水是水分子构成的

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