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    13．如图1是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置．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，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．

    （1）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化情况是先下降后上升；集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？abc（填写序号字母）
    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
    （2）反应的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
    （3）结论：氧气约占空气体积20%．
    小华同学打算改进设计实验方案，如图2所示，在一个隔热效果良好的容器上方安装一个可自由上下移动的活塞（活塞质量忽略不计，起始位置在5刻度处）．加热容器，使容器温度达到80℃（已知白磷燃烧所需的最低温度为40℃）．请回答：
    （4）实验过程中，可以观察到：白磷能够燃烧起来，产生大量热，活塞先向上移动，再向下移动，最后停在刻度4处．
    （5）有位同学用木炭取代白磷来进行实验，结果实验失败，请你分析实验失败的原因是木炭燃烧生成二氧化碳气体，容器内气体压强基本不变．

    分析 （1）根据白磷在空气中燃烧时，能够放出大量的热，产生大量白烟，生成五氧化二磷；根据水的作用分析解答；
    （2）根据白磷燃烧生成五氧化二磷解答；
    （3）先根据所选药品分析利用白磷燃烧消耗氧气，装置内气压减小小于外界大气压，活塞向下移动，再观察活塞最终到达的位置确定氧气的含量．
    （4）根据木炭燃烧产生二氧化碳气体，反应前后气体压强基本不变解答．

    解答 解：（1）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，燃烧时放出大量的热，集气瓶中的压强增大，导致集气瓶中的水被压入导管，冷却过程中，集气瓶中的压强减小，导管中的水进入集气瓶，故瓶内水面的变化是先下降后上升；
    在集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中可以加快集气瓶冷却、液封导气管末端以防气体逸出并且能够缓冲集气瓶内气压的骤然升高，故正确的是abc．
    故填：先下降后上升；abc；
    （2）白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．故填：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
    （3）白磷燃烧产生白烟，放出大量的热，开始气体受热膨胀冷却后因消耗氧气（氧气约占空气总体积的五分之一），装置内压强减小；故活塞先向上移动，再向下移动，最后停在刻度4处．可得到结论氧气约占空气总体积的五分之一；故填：热；先向上移动，再向下移动；4；
    （4）木炭燃烧产生二氧化碳气体，反应前后气体压强基本不变，最后看不到活塞移动，故填：木炭燃烧生成二氧化碳气体，容器内气体压强基本不变．

    点评 本题采用新颖的实验装置测空气中氧气的含量并对实验进行分析，综合性强，针对性强，有利于活跃学生的思维和培养学生的探究兴趣．实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．

    练习册系列答案
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