Question

【題目】小沛用如圖所示裝置測量空氣中氧氣含量，集氣瓶容積為700mL，集氣瓶內水的體積為100mL，實驗開始前量筒200mL，實驗結束后量筒中水的體積為100mL。

（1）白磷燃燒的化學反應式為_________________。

（2）用力將預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，觀察到白磷燃燒并產生大量白煙。整個實驗過程中，量筒內水面的變化情況是__________________。

（3）將步驟（2）后的集氣瓶內氣體換成等體積的混合氣體（該混合氣體中氧氣體積分數為1%，氮氣體積分數為99%），再次實驗，發現白磷不能被點燃。由此可知，在所有操作均規范的情況下，步驟（2）實驗所測得的空氣中氧氣的含量比理論值__________（填“偏大”、“偏小”或“不變”），該實驗測得氧氣體積是_______mL。

（4）已知氧氣密度為1.4g/L，每31g白磷燃燒需要消耗40g氧氣，若操作中要盡量消耗完瓶中的氧氣，求完成此實驗至少需要白磷多少克。（要求寫出計算過程，結果保留兩位小數）

Answer 1

【答案】（1）P+O2P2O5；

（2）先上升后下降；（3）偏��；100；

（4）至少需要白磷0.11g

【解析】

試題分析：（1）為白磷與氧氣點燃生成五氧化二磷，P+O2P2O5；（2）燃燒時放熱瓶內氣壓增大將瓶內水壓入量筒，反應結束后溫度恢復因氧氣的消耗瓶內氣壓減小，水被從量筒壓入瓶內；（3）可得氧氣濃度過低如1%時就不再支持燃燒，那么白磷燃燒不能將氧氣完全消耗，測得值比理論值更小；被壓入的水的體積即為氧氣減少的量，那么為100mL；（4）氧氣的量為0.1L×1.4g/L=0.14g，那么由每31g白磷燃燒需要消耗40g氧氣得出比例式子，代入數值可得出需要白磷的量。