Question

【題目】某化學興趣小組進行空氣中氧氣含量測定，請你參與實驗，并回答下列有關問題：

（1）實驗過程中，觀察到紅磷燃燒的現象是 ________；該反應的符號表達式是________ ；上述實驗和拉瓦錫研究空氣成分實驗（將汞與空氣封閉在一起加熱，生成氧化汞）的化學反應都屬于_________ 反應（填基本反應類型）．

（2）圖Ⅰ實驗不僅可以說明氧氣占空氣的體積分數，還可以說明氮氣具有的化學性質有_______（只需寫一點）．

（3）用圖Ⅰ實驗裝置測定的結果是：集氣瓶內水面上升明顯大于瓶內空氣體積的1/5，你認為導致這一結果的原因是___________ ．（只需寫一點）

（4）某學生用木炭代替圖Ⅰ中的紅磷，當木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻到室溫．打開彈簧夾后，發現水不能進入集氣瓶，原因是_______

（5）圖Ⅱ是該興趣小組的測定空氣中氧氣含量的改進裝置（選用容積為45mL的18×180mm的試管作反應容器），其實驗的操作步驟如下：①點燃酒精燈；②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；③將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖Ⅱ中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾夾緊橡皮管；④讀取注射器活塞的數據．你認為正確的實驗操作順序是 ________________（填序號）；圖Ⅱ實驗中，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約_______ mL處才停止．

（6）經過研究討論后該興趣小組又設計了如圖Ⅲ的測定空氣中氧氣含量的改進裝置。主要操作是：在實際容積為150mL的集氣瓶里，先裝進50mL的水，再按圖連好儀器，打開止水夾，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃．（已知白磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷）

①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內水面的變化是 ________；若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為___________ mL．

②集氣瓶里預先裝進的50mL水，在實驗過程中起到哪些作用？________ （填寫序號）

a 加快集氣瓶冷卻

b 液封導氣管末端以防氣體逸出

c 緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高．

Answer 1

【答案】產生白煙，放熱 化合 不能燃燒 燃燒匙伸入集氣瓶時太慢 木炭燃燒消耗氧氣是同時生成二氧化碳氣體 ③①②④ 1 先降低后升高 70 abc

【解析】

（1）實驗過程中，觀察到紅磷燃燒的現象是產生白煙，放熱；紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的符號表達式為：；上述實驗和拉瓦錫研究空氣成分實驗（將汞與空氣封閉在一起加熱，生成氧化汞）的化學反應中，反應物都是兩種，生成物都是一種，屬于化合反應；

（2）圖Ⅰ實驗不僅可以說明氧氣占空氣的體積分數，還可以說明氮氣具有的化學性質有：不能燃燒，不支持燃燒；

（3）用圖Ⅰ實驗裝置測定的結果是：集氣瓶內水面上升明顯大于瓶內空氣體積的五分之一，導致這一結果的原因可能是燃燒匙伸入集氣瓶時太慢；

（4）當木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻到室溫．打開彈簧夾后，發現水不能進入集氣瓶，原因是木炭燃燒消耗氧氣是同時生成二氧化碳氣體；

（5）正確的實驗操作順序是：將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖Ⅱ中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾夾緊橡皮管，點燃酒精燈，撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾，讀取注射器活塞的數據；圖Ⅱ實驗中，45mL空氣中含有氧氣的體積約為9mL，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約1 mL處才停止；

（6）①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內水面的變化是先降低后升高，這是因為白磷燃燒放熱，導致瓶內氣壓急劇升高，水面下降，完全反應后，溫度降低，瓶內氣壓減小，水面上升；集氣瓶中氧氣體積約為：100mL× =20mL，若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為：50mL+20mL=70mL；

②集氣瓶里預先裝進的50mL水，在實驗過程中能夠加快集氣瓶冷卻，液封導氣管末端以防氣體逸出，緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高。