Question

【題目】小四北和同學們在實驗室探究“空氣中氧氣含量的測定”。

如圖3

如圖4

（1）（實驗回顧）如圖是實驗室用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量的裝置。

①用彈簧夾夾緊橡皮管。②點燃燃燒匙內的紅磷，立即伸入瓶中并塞緊塞子。③_________。④觀察并記錄水面的變化情況．

（實驗反思）多次實驗，集氣瓶內上升的水的體積始終小于瓶內原空氣體積的1/5。其原因是_______。（答一點即可）

（2）小亮同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖所示 ），你認為改進后的優點是：____。

（3）小林同學指出如圖裝置仍有不足之處，并設計了如圖裝置。其中氣球的作用是_______。

（4）小四北在團隊的幫助下，設計出了如圖所示的實驗裝置。

實驗步驟如下；

a、在集氣瓶里裝進適量a體積的水，燃燒匙里放一塊白磷（白磷燃燒所需要的最低溫度是40℃），并在酒精燈上把玻璃棒下端加熱。（注：集氣瓶內的長導管已伸到了瓶底）

b、用力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，產生大量白煙，同時放出大量的熱。（注：白磷與紅磷燃燒的產物、現象均相同）

c、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。

d、根據a、b、c三個數據，計算出空氣中氧氣的體積分數。

根據以上信息，回答下列問題。

①集氣瓶中白磷燃燒的文字表達式________________。

②在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_____________。

③若實驗非常成功，當c為500mL，a=100mL，則b=_____________mL。

④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。咨詢了組長之后，他終于明白“a體積的水”的作用，其一是為了加快c步驟中集氣瓶的冷卻速度；其二則主要是___。

⑤在如圖實驗中，下列操作的實施和實驗現象的出現，會導致實驗測定值大于1/5的是___。

A 裝置氣密性不好 B 止水夾未加緊

C 集氣瓶沒有冷卻到室溫 D 用紅磷代替白磷

Answer 1

【答案】待集氣瓶冷卻后，打開止水夾 紅磷不足或裝置漏氣（合理即可） 在密閉體系中進行實驗或測量更加精確或環保 緩沖壓強，防止膠塞沖出 白磷+氧氣五氧化二磷 先下降，后上升 180 吸收五氧化二磷，防止污染空氣(水上下移動，緩沖壓強) B

【解析】

(1) 實驗室用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量時，待燃燒完畢，集氣瓶冷卻后，才能打開止水夾，故填寫：待集氣瓶冷卻后，打開止水夾；

(2) 集氣瓶內上升的水的體積小于瓶內原空氣體積的的原因是紅磷不足或裝置漏氣，故填寫：紅磷不足或裝置漏氣；

(3)圖2比圖1的優點是：在密閉體系中進行實驗或測量更加精確或環保，故填寫：在密閉體系中進行實驗或測量更加精確或環保；

(3)圖3氣球的作用是：緩沖壓強，防止膠塞沖出，故填寫：緩沖壓強，防止膠塞沖出；

(4)白磷燃燒是白磷和氧氣反應生成五氧化二磷，故填寫：白磷+氧氣五氧化二磷；

在白磷開始燃燒時，由于放出大量熱，使集氣瓶中氣體受熱膨脹，壓強增大，水面下降，當冷卻后，燃燒消耗一定量氧氣時，又使集氣瓶內氣體減少，壓強減小，水面上升，故填寫：先下降，后上升；

由于集氣瓶中氧氣占集氣瓶中空氣總體積的得出，集氣瓶中氧氣體積為：(500mL-100mL)×=80mL，b=100mL+80mL=180mL，故填寫：180；

集氣瓶里要裝進適量a體積的水的作用是：加快c步驟中集氣瓶的冷卻速度和吸收五氧化二磷，防止污染空氣(水上下移動，緩沖壓強)，故填寫：吸收五氧化二磷，防止污染空氣(水上下移動，緩沖壓強)；

裝置氣密性不好，會導致導致實驗測定值小于，故不符合題意；

止水夾未加緊，會導致實驗測定值大于，故符合題意；

集氣瓶沒有冷卻到室溫，會導致導致實驗測定值小于，故不符合題意；

用紅磷代替白磷，對實驗結果沒有影響，故不符合題意