Question

【題目】(一)、如圖是“空氣中氧氣體積分數測定”實驗的改進裝置．主要操作是：在實際容積為150mL的集氣瓶里，先裝進50mL的水，再按圖連接好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃．(白磷40℃即燃燒，燃燒產物與紅磷相同且易與水反應生成磷酸)

(1)該實驗中白磷需稍過量，目的是______．

(2)白磷從燃燒到熄滅、冷卻的過程中，集氣瓶內水面的變化是_______；若實驗成功，最終集氣瓶中水的體積約為_____mL．

(3)該實驗還可推論出氮氣的性質是：氮氣_____(填難或易)溶于水，其化學性質(填“活潑”或“不活潑”)．______

(4)集氣瓶里預先裝進的50mL水，在實驗過程中起到的作用有_____(填寫序號)

A．加快集氣瓶內氣體冷卻 B．液封導氣管末端以防氣體逸出 C．吸收五氧化二磷．

(二)．實驗是科學探究的重要方法．如圖是測定空氣中氧氣含量實驗的兩套裝置圖，請結合圖示回答有關問題．

(1)根據下表提供的實驗數據，完成下表

硬質玻璃管中空氣的體積	反應前注射器中空氣體積	反應后注射器中氣體體積	實驗測得空氣中氧氣的體積分數
25mL	15mL	9mL	______

(2)裝置一和裝置二中氣球的位置不同，我覺得裝置二更合理，理由是_____．

(3)若實驗測得的結果偏小(氧氣的體積分數小于21%)，可能的原因有哪些？__________

Answer 1

【答案】 使氧氣充分反應 水面上升 70 難 不活潑 A B C 15% 有利于氧氣充分反應 銅不足(或漏氣)

【解析】(一) (1)根據測定空氣中氧氣的含量使，集氣瓶內氧氣不能有剩余分析；

(2) 根據白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中裝置內的壓強的變化分析，根據空氣中氧氣含量考慮；

(3)根據氮氣不燃燒也不支持燃燒且難溶于水解答；

(4) 根據集氣瓶中水可以使瓶內形成密封體系考慮；

(二) (1)注射器內氣體減少的量就是氧氣的量；

(2)從兩種裝置的區別分析；

(3)根據測定空氣中氧氣體積分數的實驗原理、注意事項分析解答。

解：(一) (1) 該實驗中白磷需稍過量，目的是使氧氣充分反應；

(2)白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內的壓強先增大，后又降低，因此瓶內水面的變化是先下降，后上升；由于空氣中氧氣約占空氣體積的五分之一，容積為150mL的集氣瓶里，先裝進50mL的水，所以空氣體積是100mL，所以氧氣占著20mL，所以最后集氣瓶中水的體積約為50mL+20mL=70mL；

(3)該實驗還可推論出氮氣的性質是：氮氣難溶于水，其化學性質不活潑；

(4)集氣瓶內預先裝入適量的水，使白磷燃燒時集氣瓶內氣壓不會過度增大，不至于使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出。同時還可以加快集氣瓶冷卻，緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高，故選ABC；

(二)（1）根據題中提供的信息，測得空氣中氧氣的體積分數為（15ml-9ml）÷（25ml+15ml）×100%=15%；

（2）裝置一和裝置二的設計裝置二更合理，理由為能讓空氣更易流通，全部通過銅粉，有利于氧氣充分反應；

（3）測量的結果偏小的原因為銅粉的量不足，或末等裝置完全冷卻到室溫就讀數等。