Question

【题目】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1连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。（白磷40℃即燃烧，燃烧产物与红磷相同）

（1）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是________，若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为______mL。

（2）该实验可推论出氮气的物理性质为________，化学性质为________。

（3）若将白磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？_________________。

（4）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．加快集气瓶内气体冷却B．液封导气管末端以防气体逸出C．吸收五氧化二磷

（5）图2是另一实验小组对测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题。（已知铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜固体）

①根据下表提供的实验数据，完成如表：

硬质玻璃管中 空气的体积	反应前注射器中 空气体积	反应后注射器中 气体体积	实验测得空气中 氧气的体积分数
25mL	15mL	9mL

②装置一和装置二中气球的位置不同，_________（填“装置一”或“装置二”）更合理，理由是_______。

Answer 1

【答案】先下降，后上升； 70。 氮气难溶于水； 化学性质不活泼。 不能；因为碳燃烧产生气体，使瓶中大气压不变。 ABC 装置二； 能让空气更易流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应

【解析】

（1）白磷燃烧放出热量，集气瓶内温度升高，压强变大，一部分水进入导气管中，导致集气瓶内液面下降。白磷燃烧消耗氧气，无气体生成，冷却至室温后，集气瓶内压强变小，打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶中，所以集气瓶内的液面上升。集气瓶内空气的体积是150mL-50ml=100ml，其中氧气的体积是100ml×=20ml，则进入水的体积是20ml，所以最终集气瓶中水的体积约为50ml+20mL=70ml（2）该实验可推论出氮气难溶于水，化学性质不活泼。（3）测定空气中氧气含量所选物质应该是只与氧气反应，且无气体生成，如果用炭粉代替白磷，因为碳燃烧产生气体，使瓶中大气压不变，水不会进入集气瓶中，无法测定空气中氧气的体积含量。（4）集气瓶里预先装进的50mL水，可加快集气瓶内气体冷却、液封导气管末端以防气体逸出、吸收五氧化二磷，故选ABC。（5）①注射器内气体减少的体积就是氧气的体积，则实验测得空气中氧气的体积分数为：×100%=15%。②装置二与装置一比较，装置二中的气球在玻璃管的后部，更易让空气流通，使氧气与铜能充分反应。