Question

竹子是“有節、中空、四季常綠”的植物．興趣小組的同學們對竹子中的氣體中氧氣的體積分數展開了探究．
（1）他們先將竹子浸在水里，鉆個小孔，看到一串串氣泡冒出，然后采用排水法收集到了一瓶氣體，按右圖裝置探究氧氣的體積分數．
[實驗過程]
①檢查裝置的氣密性，氣密性良好；
②在集氣瓶里裝進適量a 體積的水，燃燒匙里放一塊白磷（40℃即可燃燒），按圖示裝置連接儀器，然后在酒精燈上把玻璃棒下端加熱，玻璃棒的作用為________；
③把預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，觀察到白磷立即著火燃燒，現象為________，該反應的符號表達式為：________；
（注：白磷與紅磷燃燒的產物、現象均相同）
④待集氣瓶完全冷卻至室溫，量出集氣瓶中水的體積是b，整個集氣瓶的體積是c．從白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內水面的變化情況是_________；
⑤根據a、b、c三個數據計算出氧氣的體積分數．已知C=60ml　a=10ml，b=15ml，則氧氣的體積分數為________．
[實驗反思]
①組內成員小張對“實驗前集氣瓶里要裝進適量a 體積的水”非常不理解．咨詢了組長小明之后，他終于明白“a 體積的水”的作用，其一是為了加快④步驟中集氣瓶的冷卻速度；其二則主要是________．
②在上述實驗中，下列操作的實施和實驗現象的出現，會導致實驗最后產生的實際值大于理論值的是________．
A．裝置氣密性不好　　　　　　 B．實驗前集氣瓶里沒有裝a 體積的水
C．集氣瓶沒有冷卻到室溫　　　 D．用紅磷代替白磷（紅磷在240℃即可燃燒）

Answer 1

點燃白磷    放熱，生成大量白煙    4P+5O₂2P₂O₅    先降后升    10%    使長導管形成液封    B
分析：[實驗過程]②受熱的玻璃棒能引燃白磷；
③根據白磷燃燒的現象、反應完成填空；
④根據瓶內壓強的變化，分析液面的變化；
⑤根據氧氣的含量計算；
[實驗反思]①根據水能將長導管的下端封住分析；
②根據實驗的操作對實驗的影響分析．
解答：[實驗過程]②玻璃棒下端是熱的，能引燃白琳，所以，玻璃棒的作用為點燃白磷；
③白磷燃燒的現象為：放熱，生成大量白煙，反應的符號表達式是：4P+5O₂2P₂O₅；
④由于白磷燃燒時能放出大量的熱，使瓶內壓強增大，水被壓出，液面下降；又由于白磷燃燒消耗了氧氣，當溫度完全冷卻至室溫時，壓強減小，燒杯中的水倒吸入瓶中，液面升高．所以，實驗的現象是：先降后升．
⑤氧氣的體積分數為：×100%=10%；
[實驗反思]①集氣瓶里的水一方面起到冷卻作用，另一方面能將長導管的下端封住，防止氣體溢出；
②A、裝置氣密性不好，容易漏氣，實驗最后產生的實際值會小于理論值；
B、實驗前集氣瓶里沒有裝a 體積的水，會使瓶內的氣體溢出，實驗最后產生的實際值會大于理論值；
C、集氣瓶沒有冷卻到室溫，實驗最后產生的實際值會小于理論值；
D、用紅磷代替白磷，不易被點燃，不會影響實驗的結果．
故答為：[實驗過程]②點燃白磷；③放熱，生成大量白煙，4P+5O₂2P₂O₅；④先降后升；⑤10%．
[實驗反思]①使長導管形成液封；②B．
點評：此題是對竹子內氣體的驗證實驗，涉及到白磷燃燒的現象，反應的方程式的書寫，氧氣含量的測定，是一道結合課本知識的綜合性實驗探究題．