Question

【題目】用來測定空氣成分的方法很多，圖5所示的是課本中的測定方法。

請回答下列問題：

(1)該實驗最終得到的結(jié)論是__________。實驗同時證明了氮氣不具有________的化學(xué)性質(zhì)。

(2)實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5，你認為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是(寫出兩個原因)：_________ 、__________。

(3)小白同學(xué)對實驗進行反思后，提出了改進方法(如圖6所示)，你認為改進后的優(yōu)點是：_____________。

(4)小麗同學(xué)所在的化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了上述方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計出了如下圖所示的實驗裝置(裝置的氣密性良好)，實驗步驟如下：

①如圖所示在集氣瓶里裝進 a ml的水；

②用熱的玻璃棒引燃燃燒匙里的白磷，生成大量白煙；

③待白磷燃燒熄滅后，稍加振蕩，白煙消失；

④結(jié)束后量出集氣瓶中水的體積是b ml；

⑤整個集氣瓶的體積是c ml。

根據(jù)以上信息，回答下列問題；

(5)集氣瓶中白磷燃燒的文字表達式：_____________________。

(6)在白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內(nèi)水面的變化情況是_____________。

(7)若實驗非常成功，當(dāng)c為500mL，a=100mL，則b約為_____mL

(8)組內(nèi)成員小張對“實驗前集氣瓶里要裝進適量a ml的水”非常不理解，咨詢了組長小明之后，他終于明白“a ml的水”的作用，其一是為了加快實驗中集氣瓶的冷卻速度；其二則主要是________。

(9)在上述實驗中，下列操作的實施和實驗現(xiàn)象的出現(xiàn)，會導(dǎo)致實驗最后產(chǎn)生的實際值大于理論值的是 （_______）

A．裝置氣密性不好 B．實驗前集氣瓶里沒有裝水

C．集氣瓶沒有冷卻到室溫 D．用紅磷代替白磷(紅磷燃燒所需要的最低溫度在240℃左右)

Answer 1

【答案】 空氣中氧氣的體積分數(shù)約是1/5 支持燃燒 紅磷不足 裝置漏氣 減少實驗誤差 磷+氧氣五氧化二磷 先降低后升高 180 形成液封，防止漏氣 B

【解析】（1）測定空氣中氧氣含量的實驗，最終看得出：空氣中氧氣的體積分數(shù)約為： ；同時證明了氮氣不支持燃燒的性質(zhì)；（2）本題中進入集氣瓶中水的體積小于五分之一，有可能有以下幾點：裝置漏氣、紅磷的量不足、沒有冷卻就讀數(shù)；（3）圖6裝置設(shè)計的比較好，操作簡單，并且集氣瓶內(nèi)的空氣也不會逸散出來，比較嚴(yán)密，誤差小；（5）磷在空氣中燃燒，生成五氧化二磷，文字表達式為：磷+氧氣五氧化二磷，（6）白磷燃燒時會放出大量的熱，集氣瓶內(nèi)空氣受熱體積膨脹，氣壓增大，使集氣瓶內(nèi)的水沿玻璃管流入燒杯內(nèi)；燃燒停止后，溫度下降，瓶內(nèi)氣壓減小，燒杯中的水就會沿著玻璃管再流入集氣瓶內(nèi)；所以集氣瓶內(nèi)水面的變化情況是先降低后升高；（7）白磷燃燒只消耗空氣中的氧氣，集氣瓶內(nèi)空氣為，因為氧氣約占空氣總體積的，所以消耗掉氧氣的體積為，則燒杯中的水會進入集氣瓶內(nèi)約，所以集氣瓶內(nèi)水的總體積為。(8)集氣瓶內(nèi)預(yù)先裝入適量的水，其一是為了加快實驗中集氣瓶的冷卻速度；其二形成液封，防止漏氣。(9)“裝置氣密性不好”與“集氣瓶沒有冷卻到室溫”都會導(dǎo)致進入集氣瓶內(nèi)水的體積減少，從而導(dǎo)致實驗最后產(chǎn)生的實際值小于理論值；用紅磷代替白磷后生成物仍然是只有五氧化二磷生成，所以不影響實驗結(jié)果；如果實驗前集氣瓶里沒有裝a體積的水，會使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出，從而導(dǎo)致瓶內(nèi)氣壓減小幅度過大，使進入水的體積變大，所以實驗最后產(chǎn)生的實際值大于理論值。