Question

【題目】某化學興趣小組的同學設計了多組實驗裝置測定空氣中氧氣的含量。

（常規測定）

如圖1所示是小明用紅磷在空氣中燃燒來測定的方法。

（1）寫出紅磷燃燒的文字表達式: _______________。

（2）上面的實驗證明了氮氣的物理性質有____________，化學性質有 ___________ 。

（實驗改進）

小華同學經過思考，沒有使用彈簧夾，設計了如圖2所示的實驗裝置。

（3）實驗過程:

①經檢查，裝置的氣密性良好;

②在集氣瓶中裝進a體積的水，燃燒匙里放一塊白磷(40℃時白磷即可燃燒)，按圖2所示裝置連接好儀器，然后在酒精燈上加熱玻璃棒下端;

③把預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，觀察到白磷立即燃燒;

④待集氣瓶完全冷卻至室溫，量出集氣瓶中水的體積為b，整個集氣瓶的容積為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現象是_________________ ；

⑤用含a、b、c的式子表示氧氣的體積分數:______________。

Answer 1

【答案】紅磷+氧氣五氧化二磷 無色無味、難溶于水 氮氣不燃燒也不支持燃燒 先下降后上升

【解析】

常規測定：

（1）磷與氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷，文字表達式為：紅磷+氧氣五氧化二磷。

（2）實驗中氮氣未被消耗，證明了氮氣無色無味、難溶于水的物理性質，不燃燒也不支持燃燒的化學性質。

實驗改進：

（3）④白磷開始燃燒，白磷燃燒時會放出大量的熱，集氣瓶內空氣受熱體積膨脹，氣壓增大，使集氣瓶內的水沿玻璃管流入燒杯內，隨著燃燒進行，瓶內氧氣被消耗，至燃燒停止后，溫度下降，瓶內氣壓減小，燒杯中的水就會沿著玻璃管再流入集氣瓶內，集氣瓶內水面的變化現象是先下降后上升。

⑤白磷未點燃前，瓶內空氣體積為c-a，燃燒消耗氧氣體積為b-a，所以用含a、b、c的式子表示氧氣的體積分數為：。