Question

【題目】（1）下圖是可用來測定空氣中氧氣的體積分數的實驗裝置圖。

實驗步驟如下（裝置氣密性良好）：

Ⅰ．打開止水夾a和b，鼓入一定量空氣，當液面下降至燃燒匙以下，關閉a和b，測得進入量筒中水的體積為V1；

Ⅱ．強光照射引燃白磷；

Ⅲ．待白磷熄滅并冷卻至室溫后，打開b，最后讀數測得量筒中水的體積變為V2；

Ⅳ．計算空氣中氧氣的體積分數。

①該反應的化學方程式為____________________。

②步驟Ⅲ當中，觀察到的現象為____________________。

③實驗中測得空氣中氧氣的體積分數為__________（用V1和V2表示）。

（2）某反應的微觀示意圖如圖所示：

①該反應所屬的基本反應類型為___________。

②參加反應的乙物質和生成的丁物質的質量比為_____________。

Answer 1

【答案】 量筒內的部分水倒吸入集氣瓶內 置換反應 9∶8

【解析】

（1）①因為白磷在點燃條件下反應生成五氧化二磷，所以該反應的化學方程式為：。

②步驟Ⅲ當中，待白磷熄滅并冷卻至室溫后，瓶內氧氣被消耗，壓強減小，導致瓶內壓強小于瓶外壓強，所以打開b可觀察到的現象為：量筒內的部分水倒吸入集氣瓶內。

③在步驟Ⅰ通入空氣過程中，進入量筒中水的體積為V1，說明瓶內的空氣體積為V1，而步驟Ⅲ待白磷熄滅并冷卻至室溫后，因為瓶內氧氣被消耗，壓強減小，所以量筒內的部分水倒吸入集氣瓶內，又因為空氣中氮氣等氣體不和白磷反應，氮氣、稀有氣體等又難溶于水，所以倒吸入瓶內水的體積等于瓶內原來空氣中氧氣的體積。根據步驟Ⅲ實驗結果量筒內剩余水的體積V2，倒吸入瓶內的水體積為：V1- V2，則體積為V1的空氣中，氧氣的體積為：V1- V2，從而得出空氣中氧氣的體積分數為：。

（2）①根據圖例，甲為F2；乙為H2O；丙為HF；丁為O2。因為反應物是一種單質和一種化合物，生成物也是一種單質和一種化合物，符合置換反應的特征，所以該反應所屬的基本反應類型為：置換反應。

②根據示意圖，該反應的化學方程式為：2F2+2H2O=4HF+ O2，乙為H2O，丁為O2，則參加反應的乙物質和生成的丁物質的質量比為：36∶32=9∶8。