Question

【题目】小沛用如图所示装置测量空气中氧气含量，集气瓶容积为700mL，集气瓶内水的体积为100mL，实验开始前量筒200mL，实验结束后量筒中水的体积为100mL。

（1）用力将预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷燃烧时的现象是________________，整个实验过程中，量筒内水面的变化情况是________________。

（2）将步骤（1）后的集气瓶内气体换成等体积的混合气体（该混合气体中氧气体积分数为1%，氮气体积分数为99%），再次实验，发现白磷不能被点燃。由此可知，在所有操作均规范的情况下，步骤（2）实验所测得的空气中氧气的含量比理论_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”），该实验测得氧气体积是_____mL。

（3）已知氧气密度为1.4g/L，每31g白磷燃烧需要消耗40g氧气，若操作中要尽量消耗完瓶中的氧气，求完成此实验至少需要白磷_________克。（结果保留两位小数）

Answer 1

【答案】冒出大量的白烟，放出热量； 先升高后降低． 偏小； 100． 0.11g，

【解析】

（1）白磷燃烧的现象是冒出大量的白烟，放出热量；整个实验过程中，开始时反应放热，瓶中气体压强增大，导致瓶中部分水进入量筒中，量筒中液面升高，反应结束后，冷却至室温，气体压强减小，又由于瓶中氧气被消耗，因此量筒中的水进入瓶中，故量筒内水面的变化情况是先升高后降低。

（2）将步骤（2）后的集气瓶内气体换成等体积的混合气体（该混合气体中氧气体积分数为1%，氮气体积分数为99%），再次实验，发现白磷不能被点燃，即使白磷过量，也不能把瓶中氧气完全消耗，由此可知，在所有操作均规范的情况下，步骤（2）实验所测得的空气中氧气的含量比理论值偏小；由于实验结束后量筒中水的体积为100mL，即量筒中的水减少了100mL，说明瓶中氧气的体积是100mL，因此该实验测得氧气体积是100mL。

（4）100ml氧气的质量为0.1L×1.4g/L=0.14g，消耗0.014g氧气需要白磷的质量为×0.014g=0.11g

答：若操作中要尽量消耗完瓶中的氧气，完成此实验至少需要0.11g白磷．