Question

【题目】某化学兴趣小组进行空气中氧气含量测定，请你参与实验，并回答下列有关问题：

（1）实验过程中，观察到红磷燃烧的现象是 ________；该反应的符号表达式是________ ；上述实验和拉瓦锡研究空气成分实验（将汞与空气封闭在一起加热，生成氧化汞）的化学反应都属于_________ 反应（填基本反应类型）．

（2）图Ⅰ实验不仅可以说明氧气占空气的体积分数，还可以说明氮气具有的化学性质有_______（只需写一点）．

（3）用图Ⅰ实验装置测定的结果是：集气瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5，你认为导致这一结果的原因是___________ ．（只需写一点）

（4）某学生用木炭代替图Ⅰ中的红磷，当木炭停止燃烧，集气瓶冷却到室温．打开弹簧夹后，发现水不能进入集气瓶，原因是_______

（5）图Ⅱ是该兴趣小组的测定空气中氧气含量的改进装置（选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器），其实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯；②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管；④读取注射器活塞的数据．你认为正确的实验操作顺序是 ________________（填序号）；图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约_______ mL处才停止．

（6）经过研究讨论后该兴趣小组又设计了如图Ⅲ的测定空气中氧气含量的改进装置。主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连好仪器，打开止水夹，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．（已知白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷）

①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是 ________；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为___________ mL．

②集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？________ （填写序号）

a 加快集气瓶冷却

b 液封导气管末端以防气体逸出

c 缓冲集气瓶内气压的骤然升高．

Answer 1

【答案】产生白烟，放热 化合 不能燃烧 燃烧匙伸入集气瓶时太慢 木炭燃烧消耗氧气是同时生成二氧化碳气体 ③①②④ 1 先降低后升高 70 abc

【解析】

（1）实验过程中，观察到红磷燃烧的现象是产生白烟，放热；红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：；上述实验和拉瓦锡研究空气成分实验（将汞与空气封闭在一起加热，生成氧化汞）的化学反应中，反应物都是两种，生成物都是一种，属于化合反应；

（2）图Ⅰ实验不仅可以说明氧气占空气的体积分数，还可以说明氮气具有的化学性质有：不能燃烧，不支持燃烧；

（3）用图Ⅰ实验装置测定的结果是：集气瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的五分之一，导致这一结果的原因可能是燃烧匙伸入集气瓶时太慢；

（4）当木炭停止燃烧，集气瓶冷却到室温．打开弹簧夹后，发现水不能进入集气瓶，原因是木炭燃烧消耗氧气是同时生成二氧化碳气体；

（5）正确的实验操作顺序是：将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管，点燃酒精灯，撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹，读取注射器活塞的数据；图Ⅱ实验中，45mL空气中含有氧气的体积约为9mL，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约1 mL处才停止；

（6）①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是先降低后升高，这是因为白磷燃烧放热，导致瓶内气压急剧升高，水面下降，完全反应后，温度降低，瓶内气压减小，水面上升；集气瓶中氧气体积约为：100mL× =20mL，若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为：50mL+20mL=70mL；

②集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中能够加快集气瓶冷却，液封导气管末端以防气体逸出，缓冲集气瓶内气压的骤然升高。