Question

【題目】（17分）某化學興趣小組的同學對空氣中氧氣含量的測定實驗進行探究：

（1）如上圖甲所示裝置和藥品進行實驗，集氣瓶中發生反應的文字或符號表達式為 ，實驗中可觀察到紅磷燃燒的現象是 。

（2）該組同學做了6次實驗，整理數據如下：

	1	2	3	4	5	6
進入集氣瓶中水的體積（mL）	20	21	19	20	22	18

（注：集氣瓶容積為100mL）通過6次實驗，該組同學探究出氧氣約占空氣體積 ，該組同學通過多次實驗得出結論的目的是 ，通過該實驗還可以推斷出集氣瓶中剩余氣體的物理性質是 ，化學性質是 。

（3）小林同學利用甲圖裝置測定空氣中氧氣的含量，下列操作會使測定結果偏小的是 （填序號）A、實驗裝置可能漏氣 B、實驗中所取的紅磷過量

C、實驗前沒有將彈簧夾夾緊 D、紅磷燃燒結束后，沒等裝置冷卻就打開彈簧夾

（4）小明同學認為可用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，小麗同學認為不可以，其原因是 ，小強同學預先在集氣瓶內加入 溶液反應后，用木炭做實驗也收到了較好的效果。

（5）小芳同學用鎂條代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量．結果卻發現倒吸的水量遠遠超過剛才實驗的體積．小組內的同學幫她仔細檢查，發現裝置的氣密性及操作步驟均無問題。你認為造成此現象的原因可能是 。

（6）小組內同學查閱資料后知道白磷40℃即燃燒，燃燒產物與紅磷相同，于是采用改進后的乙裝置進行重新探究。主要操作是：在實際容積為100ml的集氣瓶里先裝進30ml的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃。

①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內水面的變化是 ，若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為 ml。（2分）

②你認為集氣瓶里預先裝進的水有哪些作用？（ ）（填序號）（2分）

a.加快集氣瓶冷卻 b.液封導氣管末端以防氣體逸出 c.緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高

Answer 1

【答案】（1）磷+氧氣 五氧化二磷 產生大量的白煙

（2）1/5 多次實驗，減少誤差 不溶于水 既不燃燒也不支持燃燒

（3）AD （4）木條燃燒生成氣體二氧化碳 氫氧化鈉或石灰水

（5）鎂能與空氣中的氮氣反應 （6）①先下降后上升 44 ②abc

【解析】

試題分析：（1）集氣瓶中發生反應是紅磷燃燒，文字表達式為為：磷+氧氣 五氧化二磷；紅磷燃燒的現象是：產生大量的白煙

（2）通過6次實驗，取它們的平均值，探究出氧氣約占空氣體積的1/5；多次實驗得出結論的目的是：多次實驗，減少誤差；水進入大約1/5后就不再進入，該故還可以推斷出集氣瓶中剩余氣體的物理性質是不溶于水；剩余的紅磷沒有繼續燃燒，故剩余的氮氣化學性質是：既不燃燒也不支持燃燒

（3）A、實驗裝置可能漏氣，使得進水量會小于1/5，測定結果會偏小，正確，B、實驗所取的紅磷本就要求過量，這樣才能充分消耗氧氣，使測量結果更正確，錯誤，C、實驗前沒有將彈簧夾夾緊，在燃燒過程中，由于燃燒放熱，使瓶內的氣體膨脹排出，導致結果偏大，錯誤，D、紅磷燃燒結束后，沒等裝置冷卻就打開彈簧夾，氣體還處在膨脹狀態，體積偏大，這樣進水量減小，測定結果會偏小，正確，，故選AD

（4）不可用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，原因是：木條燃燒生成氣體二氧化碳，這樣裝置內的氣體量不會變化，水不會進入；可預先在集氣瓶內加入氫氧化鈉或石灰水，將生成的二氧化碳氣體反應掉，這樣用木炭做實驗也收到了較好的效果

（5）用鎂條代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量．結果卻發現倒吸的水量遠遠超過剛才實驗的體積，造成此現象的原因可能是：鎂能與空氣中的氮氣反應，將氮氣也消耗了，這樣進水量就大大增加

（6）①白磷燃燒放熱，使得瓶內的氣體膨脹，壓強增大，故將瓶內的水壓到燒杯內，待到裝置冷卻，由于消耗了氧氣，使得瓶內的氣體量減少，壓強降低，故燒杯內的水被壓入瓶中，所以白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內水面的變化是：先下降后上升；根據氧氣約占空氣總體積的1/5×（100ml- 30ml）=14ml，故反應結束后由14ml的水進入瓶內，所以最終集氣瓶中水的體積約=30ml+14ml=44ml ②集氣瓶里預先裝進的水作用是：a、加快集氣瓶冷卻，正確；b、液封導氣管末端以防氣體逸出，正確 ；c、緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高，正確，故選abc