Question

某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對空氣中氧氣含量的測定實驗進行了如下探究．
已知：在空氣中，溫度超過40℃，白磷（化學(xué)符號位P）就可以自燃，即和氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷固體，燃燒現(xiàn)象和紅磷類似．如圖是“空氣中氧氣體積分數(shù)測定“實驗的改進裝置．主要操作室：在實際容積為200mL的集氣瓶里，先裝進50mL的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃．
（1）請寫出白磷與氧氣反應(yīng)的化學(xué)符號表達式

 

．
（2）白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內(nèi)水面的變化是

 

；若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為

 

mL．
（3）下列對該實驗的認識中正確的是

 

．
A．白磷燃燒產(chǎn)生大量白色煙霧
B．燃燒匙中的白磷可以換成細鐵絲
C．該實驗可以說明氫氣難溶于水
D．白磷的量不足會導(dǎo)致進入集氣瓶中水的體積小于

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（4）集氣瓶里預(yù)先裝進的50mL水，在實驗關(guān)于、過程中起到哪些作用？

 

（填寫序號）
A．加快集氣瓶冷卻
B．液封導(dǎo)氣管末端以防氣體溢出
C．緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高．

Answer 1

考點：測定空氣里氧氣含量的探究,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)紅磷燃燒產(chǎn)生五氧化二磷寫出反應(yīng)的表達式；
（2）根據(jù)紅磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中裝置內(nèi)的壓強的變化分析；
燃燒消耗氧氣，集氣瓶內(nèi)氣壓降低，打開止水夾后燒杯中的水進入集氣瓶內(nèi)，約占瓶內(nèi)氣體體積的

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，可以據(jù)此解答該題；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象級實驗結(jié)論分析；
（4）根據(jù)集氣瓶中水可以使瓶內(nèi)形成密封體系考慮．

解答：解：（1）紅磷燃燒產(chǎn)生五氧化二磷，故反應(yīng)的表達式為：4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；
（2）白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內(nèi)的壓強先增大，后又降低，因此瓶內(nèi)水面的變化是先下降，后上升；由于空氣中氧氣約占空氣體積的五分之一，容積為200mL的集氣瓶里，先裝進50mL的水，所以空氣體積是150mL，所以氧氣占30mL，所以最后集氣瓶中水的體積約為50mL+30mL=80mL；
故答案為：先下降，后上升；80mL；
（3）A．白磷燃燒產(chǎn)生大量白色煙，而不是霧，故錯誤；
B．燃燒匙中的白磷不可以換成細鐵絲，因為鐵絲不能在空氣中燃燒，故錯誤；
C．該實驗不可以說明氫氣難溶于水，而是氮氣難溶于水，故錯誤；
D．白磷的量不足會導(dǎo)致進入集氣瓶中水的體積小于

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，故正確；
故答案為：D；
（4）集氣瓶內(nèi)預(yù)先裝入適量的水，使白磷燃燒時集氣瓶內(nèi)氣壓不會過度增大，不至于使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出．同時還可以加快集氣瓶冷卻，緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高．故答案為：ABC．

點評：本考點是測定氧氣在空氣中的體積分數(shù)，實驗中要注意裝置的嚴密性、所用藥品的量、生成物的狀態(tài)、對實驗現(xiàn)象和結(jié)果的誤差分析等，培養(yǎng)了學(xué)生的分析推理能力和嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度．