Question

【題目】（17分）某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究：

（1）如上圖甲所示裝置和藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，集氣瓶中發(fā)生反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式為 ，實(shí)驗(yàn)中可觀(guān)察到紅磷燃燒的現(xiàn)象是 。

（2）該組同學(xué)做了6次實(shí)驗(yàn)，整理數(shù)據(jù)如下：

	1	2	3	4	5	6
進(jìn)入集氣瓶中水的體積（mL）	20	21	19	20	22	18

（注：集氣瓶容積為100mL）通過(guò)6次實(shí)驗(yàn)，該組同學(xué)探究出氧氣約占空氣體積 ，該組同學(xué)通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論的目的是 ，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)還可以推斷出集氣瓶中剩余氣體的物理性質(zhì)是 ，化學(xué)性質(zhì)是 。

（3）小林同學(xué)利用甲圖裝置測(cè)定空氣中氧氣的含量，下列操作會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏小的是 （填序號(hào)）A、實(shí)驗(yàn)裝置可能漏氣 B、實(shí)驗(yàn)中所取的紅磷過(guò)量

C、實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有將彈簧夾夾緊 D、紅磷燃燒結(jié)束后，沒(méi)等裝置冷卻就打開(kāi)彈簧夾

（4）小明同學(xué)認(rèn)為可用木炭代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的含量，小麗同學(xué)認(rèn)為不可以，其原因是 ，小強(qiáng)同學(xué)預(yù)先在集氣瓶?jī)?nèi)加入 溶液反應(yīng)后，用木炭做實(shí)驗(yàn)也收到了較好的效果。

（5）小芳同學(xué)用鎂條代替紅磷來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量．結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)倒吸的水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)剛才實(shí)驗(yàn)的體積．小組內(nèi)的同學(xué)幫她仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)裝置的氣密性及操作步驟均無(wú)問(wèn)題。你認(rèn)為造成此現(xiàn)象的原因可能是 。

（6）小組內(nèi)同學(xué)查閱資料后知道白磷40℃即燃燒，燃燒產(chǎn)物與紅磷相同，于是采用改進(jìn)后的乙裝置進(jìn)行重新探究。主要操作是：在實(shí)際容積為100ml的集氣瓶里先裝進(jìn)30ml的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點(diǎn)燃。

①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過(guò)程中，瓶?jī)?nèi)水面的變化是 ，若實(shí)驗(yàn)非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為 ml。（2分）

②你認(rèn)為集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的水有哪些作用？（ ）（填序號(hào)）（2分）

a.加快集氣瓶冷卻 b.液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出 c.緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的驟然升高

Answer 1

【答案】（1）磷+氧氣 五氧化二磷 產(chǎn)生大量的白煙

（2）1/5 多次實(shí)驗(yàn)，減少誤差 不溶于水 既不燃燒也不支持燃燒

（3）AD （4）木條燃燒生成氣體二氧化碳 氫氧化鈉或石灰水

（5）鎂能與空氣中的氮?dú)夥磻?yīng) （6）①先下降后上升 44 ②abc

【解析】

試題分析：（1）集氣瓶中發(fā)生反應(yīng)是紅磷燃燒，文字表達(dá)式為為：磷+氧氣 五氧化二磷；紅磷燃燒的現(xiàn)象是：產(chǎn)生大量的白煙

（2）通過(guò)6次實(shí)驗(yàn)，取它們的平均值，探究出氧氣約占空氣體積的1/5；多次實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論的目的是：多次實(shí)驗(yàn)，減少誤差；水進(jìn)入大約1/5后就不再進(jìn)入，該故還可以推斷出集氣瓶中剩余氣體的物理性質(zhì)是不溶于水；剩余的紅磷沒(méi)有繼續(xù)燃燒，故剩余的氮?dú)?/span>化學(xué)性質(zhì)是：既不燃燒也不支持燃燒

（3）A、實(shí)驗(yàn)裝置可能漏氣，使得進(jìn)水量會(huì)小于1/5，測(cè)定結(jié)果會(huì)偏小，正確，B、實(shí)驗(yàn)所取的紅磷本就要求過(guò)量，這樣才能充分消耗氧氣，使測(cè)量結(jié)果更正確，錯(cuò)誤，C、實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有將彈簧夾夾緊，在燃燒過(guò)程中，由于燃燒放熱，使瓶?jī)?nèi)的氣體膨脹排出，導(dǎo)致結(jié)果偏大，錯(cuò)誤，D、紅磷燃燒結(jié)束后，沒(méi)等裝置冷卻就打開(kāi)彈簧夾，氣體還處在膨脹狀態(tài)，體積偏大，這樣進(jìn)水量減小，測(cè)定結(jié)果會(huì)偏小，正確，，故選AD

（4）不可用木炭代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的含量，原因是：木條燃燒生成氣體二氧化碳，這樣裝置內(nèi)的氣體量不會(huì)變化，水不會(huì)進(jìn)入；可預(yù)先在集氣瓶?jī)?nèi)加入氫氧化鈉或石灰水，將生成的二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)掉，這樣用木炭做實(shí)驗(yàn)也收到了較好的效果

（5）用鎂條代替紅磷來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量．結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)倒吸的水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)剛才實(shí)驗(yàn)的體積，造成此現(xiàn)象的原因可能是：鎂能與空氣中的氮?dú)夥磻?yīng)，將氮?dú)庖蚕�耗了，這樣進(jìn)水量就大大增加

（6）①白磷燃燒放熱，使得瓶?jī)?nèi)的氣體膨脹，壓強(qiáng)增大，故將瓶?jī)?nèi)的水壓到燒杯內(nèi)，待到裝置冷卻，由于消耗了氧氣，使得瓶?jī)?nèi)的氣體量減少，壓強(qiáng)降低，故燒杯內(nèi)的水被壓入瓶中，所以白磷從燃燒到熄滅冷卻的過(guò)程中，瓶?jī)?nèi)水面的變化是：先下降后上升；根據(jù)氧氣約占空氣總體積的1/5×（100ml- 30ml）=14ml，故反應(yīng)結(jié)束后由14ml的水進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，所以最終集氣瓶中水的體積約=30ml+14ml=44ml ②集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的水作用是：a、加快集氣瓶冷卻，正確；b、液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出，正確 ；c、緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的驟然升高，正確，故選abc