Question

【題目】某課外活動小組在學習了書本“空氣中氧氣含量的測定”實驗后，知道了五氧化二磷不能隨便排放在空氣中，否則會對空氣造成污染，所以對該實驗進行了改進：

在由兩個注射器組成的密閉系統內共有50mL空氣，如圖1．然后給裝有紅磷的玻璃管加熱．同時推動兩個注射器的活塞，至玻璃管內的紅磷變成白煙，且較長時間內無進一步變化時停止．停止加熱后，待冷卻至室溫將氣體全部推至一個注射器內．請根據你對上述實驗的理解，回答下列問題：

（1）圖1實驗中觀察到的現象是 ．紅磷足量的目的是 若用圖I裝置實驗結果是：空氣中氧氣含量小于空氣總體積，其操作上的原因可能是 ．空氣中氧氣含量大于空氣總體積 ．（各寫出一點即可）

（2）圖2實驗結束后，注射器內的氣體體積理論上應該減少約 mL．在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器的目的是 ． 寫出該反應的文字表達式 ．

（3）某同學由本實驗得到如下一些結論：①燃燒匙中紅磷越多，水位上升越高．②空氣中含有氮氣、氧氣、二氧化碳和稀有氣體．③可用木炭替紅磷完成該實驗．④氮氣難溶于水．其中正確的是： （填序號）．

Answer 1

【答案】（1）紅磷燃燒，產生了大量的白煙，放熱；耗盡集氣瓶中的氧氣；裝置氣密性不好；彈簧夾沒夾緊；（2）10；使空氣中的氧氣與銅充分反應；氧氣+銅氧化銅；（3）④．

【解析】（1）圖1實驗中觀察到的現象是：紅磷燃燒，產生了大量的白煙，放熱；測定空氣中氧氣的體積分數，需將氧氣全部消耗掉該實驗中紅磷需稍過量，目的是為了耗盡集氣瓶中的氧氣；若用圖I裝置實驗結果是：空氣中氧氣含量小于空氣總體積，其操作上的原因可能是：裝置氣密性不好；紅磷不足；沒有冷卻至室溫就打開止水夾；空氣中氧氣含量大于空氣總體積，可能是彈簧夾沒夾緊；

（2）根據空氣的組成可以知道，氧氣約占空氣體積的五分之一，所以實驗過程中出現的現象是密閉容器內氣體的體積約減少10mL．在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩注射器的目的是使空氣中的氧氣與銅充分反應．該反應中銅與氧氣在加熱條件下反應生成氧化銅，該反應的文字表達式為：氧氣+銅氧化銅．

（3）如下這些結論中：①燃燒匙中的紅磷越多，水位上升越高；錯誤，因為空氣中氧氣的體積是一定的；②空氣含有氮氣、氧氣、二氧化碳和稀有氣體；錯誤，此實驗不能證明空氣中有氮氣、二氧化碳和稀有氣體；③可用木炭代替紅磷完成該實驗；錯誤，木炭燃燒生成二氧化碳，瓶內氣壓變化較小；④氮氣難溶于水；結論正確，故選④．