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）用力將預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，觀察到白磷燃燒時的現象是________________，整個實驗過程中，量筒內水面的變化情況是________________。

（2）將步驟（1）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_____（填“偏大”、“偏小”或“不變”），該實驗測得氧氣體積是_____mL。

（3）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_________克。（結果保留兩位小數）

Answer 1

【答案】冒出大量的白煙，放出熱量； 先升高后降低． 偏小； 100． 0.11g，

【解析】

（1）白磷燃燒的現象是冒出大量的白煙，放出熱量；整個實驗過程中，開始時反應放熱，瓶中氣體壓強增大，導致瓶中部分水進入量筒中，量筒中液面升高，反應結束后，冷卻至室溫，氣體壓強減小，又由于瓶中氧氣被消耗，因此量筒中的水進入瓶中，故量筒內水面的變化情況是先升高后降低。

（2）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，即使白磷過量，也不能把瓶中氧氣完全消耗，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偏小；由于實驗結束后量筒中水的體積為100mL，即量筒中的水減少了100mL，說明瓶中氧氣的體積是100mL，因此該實驗測得氧氣體積是100mL。

（4）100ml氧氣的質量為0.1L×1.4g/L=0.14g，消耗0.014g氧氣需要白磷的質量為×0.014g=0.11g

答：若操作中要盡量消耗完瓶中的氧氣，完成此實驗至少需要0.11g白磷．