Question

【題目】學習了“測定空氣中氧氣的體積分數”后，同學們產生濃厚興趣，并積極展開探究活動。

（1）一組同學用下圖Ⅰ裝置測定空氣中氧氣的體積分數。請你協助完成有關空格。

①紅磷燃燒的現象是_________________________；

②實驗發現測定出的空氣中氧氣的體積分數低于1/5 ，這可能原因是（任寫兩點）___、_______。

③由本實驗可以推測氮氣的化學性質_________________。（一點）

（2）二組同學上網查閱知道五氧化二磷不能隨便排放在空氣中，否則會對空氣造成污染，于是對實驗改進為如圖Ⅱ。他們選用了50mL的試管作反應容器和量程體積足夠大且潤滑效果很好的注射器，將足量的白磷（P）放入試管后，用橡皮塞塞緊試管，并夾緊彈簧夾．用酒精燈加熱白磷（P），燃燒結束后，等到試管冷卻后松開彈簧夾，觀察現象。

①開始實驗前，興趣小組同學打開彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至15mL處，然后松開活塞，觀察到活塞返回至20mL刻度處．該操作的主要目的是_______________。

②實驗后，可以觀察到針筒活塞從原來的20mL刻度處慢慢向左移到約__________處。

A 4mL刻度 B 5mL刻度 C 10mL刻度 D 15mL刻度

③下列實驗操作，不會對實驗結果造成影響的是__________________。

A 裝置有點漏氣B 白磷的量不足C 用干燥的紅磷代替白磷做實驗．

（3）三組同學改進如Ⅲ圖裝置。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，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃。

①該實驗中白磷需稍過量，目的是_________________。

②白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內水面的變化是_______________；若實驗成功，最終集氣瓶中水的體積約為_______________mL。

③若將紅磷換成炭粉，該實驗不能成功的原因是__________________________。

④集氣瓶里預先裝進的50mL水，在實驗過程中起到哪些作用_________（填序號）

A 加快集氣瓶內氣體冷卻B 液封導氣管末端以防氣體逸出 C 吸收五氧化二磷

Answer 1

【答案】劇烈燃燒、發出白光、放出熱量、生成大量的白煙 裝置漏氣 紅磷量不足 不支持燃燒 檢查裝置氣密性 C C 耗盡集氣瓶中的氧氣 集氣瓶內水面上升 70 炭粉在氧氣中點燃生成二氧化碳，補充了消耗的氧氣，不能形成壓強差，水不會被倒吸 ABC

【解析】

磷在氧氣中點燃生成五氧化二磷，碳在氧氣中點燃生成二氧化碳。

（1）①紅磷燃燒的現象是劇烈燃燒、發出白光、放出熱量、生成大量的白煙。

②實驗發現測定出的空氣中氧氣的體積分數低于1/5 ，原因可能是裝置漏氣、紅磷量不足。

③由本實驗可以推測氮氣的化學性質不支持燃燒。

（2）①開始實驗前，興趣小組同學打開彈簧夾，將注射器活塞從20mL刻度處推至15mL處，然后松開活塞，觀察到活塞返回至20mL刻度處，操作的主要目的是檢查裝置氣密性。

②空氣中氧氣的體積分數約為21%，50mL的試管作反應容器，則氧氣的體積約為

，實驗后，可以觀察到針筒活塞從原來的20mL刻度處慢慢向左移到約10mL刻度處，故選C。

③下列實驗操作，不會對實驗結果造成影響的是用干燥的紅磷代替白磷做實驗。

（3）①實驗中白磷需稍過量，目的是耗盡集氣瓶中的氧氣。

②白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內水面的變化是集氣瓶內水面上升；實際容積為150mL的集氣瓶，裝有50mL水，則空氣的體積為，含有氧氣大約為，若實驗成功，最終集氣瓶中水的體積約為。

③若將紅磷換成炭粉，實驗不能成功的原因是炭粉在氧氣中點燃生成二氧化碳，補充了消耗的氧氣，不能形成壓強差，水不會被倒吸。

④集氣瓶里預先裝進的50mL水，在實驗過程中起加快集氣瓶內氣體冷卻、液封導氣管末端以防氣體逸出、吸收五氧化二磷，故選ABC。