Question

【题目】某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按下图连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。

请回答：

(1)数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量___________(选填“大于”、“ 等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。

(2)基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到_______________所经历的时间。

(3)在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为______________(选填“V1-V2”、“ V1-V3”或“V2-V3”)。

Answer 1

【答案】 大于 集气瓶内的温度恢复到室温（或数显设备的示数已不变或集气瓶内的气压保持稳定） V1-V3

【解析】本题考查了测定空气中氧气含量。根据反应原理和气体压强变化规律进行分析解答。

(1)磷在空气中燃烧放出热量，温度升高能使集气瓶内的气压增大，磷在空气中燃烧消耗氧气使集气瓶内的气压降低。数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量。

(2)反应结束后，等集气瓶内气压稳定后读数，对实验结果才没有影响。“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到集气瓶内的温度恢复到室温（或数显设备的示数已不变或集气瓶内的气压保持稳定）所经历的时间。

(3)反应后剩余气体的体积应是两容器内压强相等时体积。加水到集气瓶内的气体体积为V3时，气体的体积是反应后剩余气体的体积。在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为V1-V3。