Question

【題目】有關物質組成及化學規律的發現對化學的發展做出了重要貢獻。

（你知道嗎）二百多年前，法國化學家拉瓦錫用定量的方法研究空氣成分，其中一項實驗是加熱紅色氧化汞粉末得到汞和氧氣（圖 1），該反應的微觀示意圖如下：

下列說法正確的是_____________（多選，填字母）

A該反應為化合反應

B1 個氧分子是由 2 個氧原子構成的

C氧化汞分解過程中，原子的個數沒有發生改變

D氧化汞分解過程中，分子的種類沒有發生改變

（實驗回顧）實驗室常用圖 2所示的方法測定空氣中氧氣的含量。寫出紅磷燃燒的文字表達式____________，實驗中加入足量紅磷的目的是_____________。

（實驗探究）同學們發現利用圖 2裝置進行實驗時，在集氣瓶外點燃紅磷，一方面會造成空氣污染，另一方面伸進集氣瓶速度慢了會影響測定結果。他們查閱資料發現白磷40°即可燃燒，燃燒產物與紅磷相同。于是改進裝置（圖 3）重新探究。先在容積為 2000mL的集氣瓶里裝進 50mL的水，再在量筒內裝入 100mL的水，然后按圖3連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃。

（1）集氣瓶里預先裝進的水，在實驗過程中除了能夠吸收白煙作用。還起到____________、_____________________________作用。

（2）如果白磷停止燃燒時立即記錄量筒內剩余水的體積，則會導致測定的空氣中氧氣含量結果___________（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

（定量研究）某校化學興趣小組的同學設計了如圖4所示的裝置進行空氣中氧氣含量實驗的探究：實驗前注射器中有20mL氮氣，100mL集氣瓶中加入10mL水。實驗數據記錄如下：

時間/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
注射器讀數/mL	20.0	34.0	40.0	30.0	25.6	18.0	12.5	8.6	4.8	2.0	2.0

（1）根據以上實驗過程和數據綜合分析，集氣瓶內空氣中氧氣的體積是___________mL；開始體積增大的原因是_______________。

（2）根據題中數據計算測得的空氣中氧氣的體積分數__________。

（交流反思）小明同學提出了能否用鐵絲燃燒代替上述實驗中的紅磷，同學們一致反對，理由是_______________，寫出鐵絲在氧氣中燃燒的文字表達式_________________。

Answer 1

【答案】BC 磷+氧氣五氧化二磷 使瓶內的氧氣充分反應（合理即可） 液封導管 緩沖瓶內壓強 偏小 18 紅磷燃燒放熱，使瓶內壓強變大 20% 鐵絲在空氣中不會燃燒 鐵+氧氣四氧化三鐵

【解析】

你知道嗎：

A 該反應是由一種物質生成兩種物質，屬于分解反應，故A錯誤；

B 由微粒結構示意圖可知，1個氧分子是由2個氧原子構成的，故B正確；

C 由微觀反應示意圖可知，氧化汞分解過程中，原子的個數沒有發生改變，故C 正確；

D 由微觀反應示意圖可知，氧化汞分解過程中，分子的種類發生了改變，故D錯誤。故選BC；

實驗回顧：

磷與氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷，反應的文字表達式為：磷+氧氣五氧化二磷；為了將使瓶內的氧氣充分反應，所以實驗中的紅磷必須足量；

實驗探究：

（1）集氣瓶里預先裝進的水，在實驗過程中除了能夠緩沖瓶內壓強和液封導管的作用等；

（2）如果白磷停止燃燒時立即記錄量筒內剩余水的體積，由于溫度過高而導致進入集氣瓶中的水偏少，從而導致測定結果偏小；

定量研究：

（1）根據以上實驗過程和數據綜合分析，紅磷燃燒消耗了20mL-2mL=18mL氧氣，集氣瓶內空氣中氧氣的體積是18mL；開始體積增大的原因是紅磷燃燒放熱，使瓶內壓強變大；

（2）空氣中氧氣的體積分數=；

交流反思：

小明同學提出了能否用鐵絲燃燒代替上述實驗中的紅磷，同學們一致反對，理由是鐵絲在空氣中不會燃燒，鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，反應的文字表達式為：鐵+氧氣四氧化三鐵。