Question

【题目】用来测定空气成分的方法很多，图5所示的是课本中的测定方法。

请回答下列问题：

(1)该实验最终得到的结论是__________。实验同时证明了氮气不具有________的化学性质。

(2)实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是(写出两个原因)：_________ 、__________。

(3)小白同学对实验进行反思后，提出了改进方法(如图6所示)，你认为改进后的优点是：_____________。

(4)小丽同学所在的化学研究性学习小组在学习了上述方法的基础上，设计出了如下图所示的实验装置(装置的气密性良好)，实验步骤如下：

①如图所示在集气瓶里装进 a ml的水；

②用热的玻璃棒引燃燃烧匙里的白磷，生成大量白烟；

③待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失；

④结束后量出集气瓶中水的体积是b ml；

⑤整个集气瓶的体积是c ml。

根据以上信息，回答下列问题；

(5)集气瓶中白磷燃烧的文字表达式：_____________________。

(6)在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是_____________。

(7)若实验非常成功，当c为500mL，a=100mL，则b约为_____mL

(8)组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a ml的水”非常不理解，咨询了组长小明之后，他终于明白“a ml的水”的作用，其一是为了加快实验中集气瓶的冷却速度；其二则主要是________。

(9)在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是 （_______）

A．装置气密性不好 B．实验前集气瓶里没有装水

C．集气瓶没有冷却到室温 D．用红磷代替白磷(红磷燃烧所需要的最低温度在240℃左右)

Answer 1

【答案】 空气中氧气的体积分数约是1/5 支持燃烧 红磷不足 装置漏气 减少实验误差 磷+氧气五氧化二磷 先降低后升高 180 形成液封，防止漏气 B

【解析】（1）测定空气中氧气含量的实验，最终看得出：空气中氧气的体积分数约为： ；同时证明了氮气不支持燃烧的性质；（2）本题中进入集气瓶中水的体积小于五分之一，有可能有以下几点：装置漏气、红磷的量不足、没有冷却就读数；（3）图6装置设计的比较好，操作简单，并且集气瓶内的空气也不会逸散出来，比较严密，误差小；（5）磷在空气中燃烧，生成五氧化二磷，文字表达式为：磷+氧气五氧化二磷，（6）白磷燃烧时会放出大量的热，集气瓶内空气受热体积膨胀，气压增大，使集气瓶内的水沿玻璃管流入烧杯内；燃烧停止后，温度下降，瓶内气压减小，烧杯中的水就会沿着玻璃管再流入集气瓶内；所以集气瓶内水面的变化情况是先降低后升高；（7）白磷燃烧只消耗空气中的氧气，集气瓶内空气为，因为氧气约占空气总体积的，所以消耗掉氧气的体积为，则烧杯中的水会进入集气瓶内约，所以集气瓶内水的总体积为。(8)集气瓶内预先装入适量的水，其一是为了加快实验中集气瓶的冷却速度；其二形成液封，防止漏气。(9)“装置气密性不好”与“集气瓶没有冷却到室温”都会导致进入集气瓶内水的体积减少，从而导致实验最后产生的实际值小于理论值；用红磷代替白磷后生成物仍然是只有五氧化二磷生成，所以不影响实验结果；如果实验前集气瓶里没有装a体积的水，会使集气瓶中气体受热膨胀而逸出，从而导致瓶内气压减小幅度过大，使进入水的体积变大，所以实验最后产生的实际值大于理论值。