Question

【题目】老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。

（1）t2时打开止水夹，最终水面大约上升至集气瓶_________刻度处。

（2）结合乙图曲线，BC段气体压强发生变化的原因是_________。

Answer 1

【答案】1 氧红磷燃烧氧气不断消耗，气体的量减少，压强减小，冷却至室温，温度降低，气体压强减小

【解析】

利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示，装置中红磷燃烧生成五氧化二磷，放出大量的热，消耗氧气，反应完全后冷却至室温，打开止水夹，由于内外的压强差，烧杯中的水进入集气瓶中，则有：

压强的变化情况是：燃烧放热，温度升高，压强增大，氧气消耗气体的量减少，压强减小，冷却至室温，温度降低，气体压强进一步减小，打开止水夹后，水进入集气瓶，气体体积减小，压强增大，最后与大气压相同；

温度的变化情况是：燃烧放热，温度升高、冷却至室温，温度降低，最后不变；

氧气浓度的变化情况是：红磷燃烧消耗氧气，浓度逐渐减小，红磷熄灭后基本不变，冷却至室温打开止水夹，水进入集气瓶，气体体积减小，氧气浓度略微增加；

根据以上分析，则有：

（1）空气中氧气的体积约为五分之一，集气瓶内空气分为五等份，t2时打开止水夹，最终水面大约上升至集气瓶上的1刻度处。

（2）结合乙图曲线，BC段气体压强减小的原因是氧气消耗气体的量减少，压强减小，冷却至室温，温度降低，气体压强减小。