Question

【題目】某校化學研究性學習小組在學習了“空氣中氧氣含量測定”的基礎上，改進了教材中的實驗，設計出了如圖所示的實驗裝置。實驗步驟如下：

①如圖所示，連接儀器，檢查裝置的氣密性，發現裝置的氣密性良好。

②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，按圖示裝置把集氣瓶中的空氣密封起來，把長導管的另一端放入盛有足量水的燒杯中。（注：集氣瓶內的長導管已伸到了瓶底）

③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。（注：白磷與紅磷燃燒的產物相同）④待白磷燃燒熄滅后，稍加振蕩，白煙消失。

⑤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。⑥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并冷卻到室溫的過程中，集氣瓶內水面的變化情況是_____________。

（3）若實驗非常成功，當c為400mL，a=50mL，則b=______mL。

（4）實驗過程中，裝置氣密性良好，實驗結束后，組內成員發現進入集氣瓶中的水小于預期值（理論上進入集氣瓶中的水約占集氣瓶中空氣體積的1/5），則導致進入集氣瓶中的水小于集氣瓶內空氣體積1/5的原因可能是：______________、___________

Answer 1

【答案】磷+氧氣五氧化二磷 先下降后上升 120 可能使用白磷的量不足 沒有冷卻到室溫，就測水的體積

【解析】

白磷本身是固體，能在空氣中燃燒，生成五氧化二磷固體，沒有生成新的氣體。集氣瓶中壓強減小，水進入集氣瓶，進入水的體積就是氧氣的體積。

（1）集氣瓶中白磷燃燒生成五氧化二磷，文字表達式磷+氧氣五氧化二磷。

（2）在白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內燃燒放熱氣體膨脹壓強先變大，冷卻到室溫后壓強變小，水面先下降后上升。

（3）若實驗非常成功，當c為400mL，a=50mL，則b=50mL +=120mL。

（4）實驗過程中，裝置氣密性良好，實驗結束后，組內成員發現進入集氣瓶中的水小于預期值（理論上進入集氣瓶中的水約占集氣瓶中空氣體積的1/5），則導致進入集氣瓶中的水小于集氣瓶內空氣體積1/5的原因可能是：可能使用白磷的量不足，瓶內氧氣沒有消耗完；可能沒有冷卻到室溫，就測水的體積。