[题目]某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定的基础上.改进了教材中的实验.设计出了如图所示的实验装置.实验步骤如下:(1)如图所示.连接仪器.检查装置的气密性.发现装置的气密性良好.(2)在集气瓶里装进适量a体积的水.燃烧匙里放一块白磷(白磷燃烧所需要的最低温度是40℃).并在酒精灯上把玻璃棒下端加热.按图示装置把集气瓶中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如图所示的实验装置。实验步骤如下：

（1）如图所示，连接仪器，检查装置的气密性。发现装置的气密性良好。

（2）在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一块白磷（白磷燃烧所需要的最低温度是40℃），并在酒精灯上把玻璃棒下端加热，按图示装置把集气瓶中的空气密封起来，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中。（注：集气瓶内的长导管已伸到了瓶底）

（3）用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量白烟，同时放出大量的热。（注：白磷与红磷燃烧的产物相同）

（4）待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失。

（5）待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c。

（6）根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。

根据以上信息，回答下列问题。

（1）集气瓶中白磷燃烧的符号表达式_____。

（2）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_____。

（3）若实验非常成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系式_____。

（4）组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a体积的水”非常不理解。咨询了组长小明之后，他终于明白“a体积的水”的作用，其一是为了加快（5）步骤中集气瓶的冷却速度；其二则主要是_____。

（5）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a体积的水

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）

【答案】P+O2P2O5 先下降后上升形成液封，防止实验过程中集气瓶内的气体从长导管向外逸散而影响实验结果 B

【解析】

（1）白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式：P+O2P2O5；

（2）白磷燃烧放热，导致瓶内气压增大，液面下降，完全反应后氧气消耗，温度降低，瓶内气压减小，液面上升，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先下降后上升；

（3）氧气约占空气总体积的五分之一，集气瓶中空气体积为（c-a），氧气体积为（b-a），则a、b、c三个数据应满足的一个等式关系式：；

（4）集气瓶中的水还可以形成液封，防止实验过程中集气瓶内的气体从长导管向外逸散而影响实验结果；

（5）A．装置气密性不好，倒吸进入集气瓶中水的体积偏小，会导致实验结果偏小；

B．实验前集气瓶里没有装a体积的水，导致部分气体膨胀逸出，导致实验结果偏大；

C．集气瓶没有冷却到室温，会导致实验结果偏小；

D．用红磷代替白磷，不影响实验结果。故选B。

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（提出问题）究竟气体中氧气的体积分数达到多少才能使带火星的木条复燃？

（探究准备）

（1）兴趣小组的同学先复习了实验室制取氧气的三种方法，最终一致同意选用过氧化氢制取氧气，他们的理由是____（写两条）。

（2）讨论如何获得不同体积分数的氧气。请你帮助他们设计一种收集氧气体积分数为 80%、空气体积分数为 20%的混合气体的方法：____。

（实验步骤）

（1）按如图装置组装仪器，检查装置的气密性。

（2）装入药品，分别用 100 毫升的集气瓶收集 5 瓶不同体积分数的氧气。

（3）分别将带火星的木条伸入 5 个集气瓶中，观察实验现象。

（4）记录数据如下表并请你将．表．格．填．写．完．整．。

（记录现象）实验的数据和现象见下表（已知空气中氧气的体积分数为 21%）。

集气瓶编号	瓶内预装水体积 /mL	充入氧气体积／mL	瓶内空气体积 /mL	木条能不能复燃
①	10	10	90	不能
②	20	20	80	不能
③	30	____	70	不能
④	40	40	60	能
⑤	50	50	50	____

（讨论与交流）

以上实验刚结束，小听同学脱口而出：氧气的体积分数达到 40%就能使带火星的木条复燃。这个结论遭到了小语同学的反驳，她反驳的理由是_____。

（反思与总结）

张老师提示，为了使实验结果更加精确，还需要进一步探究，同学们又积极开展探究，部分实验记录如下表，他们最终得出：混合气体中氧气的体积分数只要达到_____%（保留两位小数）就能使带火星的木条复燃。

集气瓶

编号

瓶内预装水体积

/mL

充入氧气体积

／mL

瓶内空气体积

/mL

木条能不能

复燃

…

刚好能

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