Question

【題目】下面是幾位同學測量空氣中氧氣體積分數(shù)的四個實驗，請你參與他們的探究：（11分）

[實驗一]小強采用A圖所示的裝置進行實驗：在由兩個注射器組成的密閉系統(tǒng)中留有25mL空氣，給裝有細銅絲的玻璃管加熱，同時緩慢推拉兩個注射器活塞，至玻璃管內(nèi)的銅絲在較長時間內(nèi)無進一步變化時停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個注射器內(nèi)，觀察密閉系統(tǒng)內(nèi)空氣體積變化。

（1）在實驗加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是 。

[實驗二]：小紅采用B圖所示的裝置進行實驗：實驗過程如下：

第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標記．

第二步：用放大鏡點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷．

第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中，進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總容積的1/5．

請回答下列問題：

（1）集氣瓶中剩余的氣體主要是 ，根據(jù)實驗推斷它的化學性質(zhì)有 。

（2）實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積小于總容積的1/5 ，其原因可能是 。

（3）紅磷燃燒的現(xiàn)象是 ，其符號表達式為

[實驗三]小華同學打算采用C圖所示的裝置進行實驗：錐形瓶內(nèi)空氣體積為230mL，注射器中水的體積為50mL，該裝置氣密性良好。裝入藥品，按圖所示連接好儀器，夾緊彈簧夾。先將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃，然后將錐形瓶從熱水中取出。

請回答下列問題：

（1）在整個實驗過程中，可觀察到氣球的變化是___________________。

（2）待白磷熄滅、錐形瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾，還可觀察到的現(xiàn)象是：①注射器中的水自動噴射出來，②當注射器中的水還剩 mL時停止下流。

[實驗四]小明用圖D裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗，燃燒、冷卻后打開止水夾，進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%．

（1）冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶的原因是 。

（2）若鎂條只和空氣中的氧氣反應，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的 %,現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中還有 。

Answer 1

【答案】

實驗一（1）使氧氣充分反應

實驗二（1）氮氣，不能燃燒也不能支持燃燒；

（2）裝置的氣密性不好，紅磷不足或沒有等集氣瓶冷卻就打開止水夾；

（3）產(chǎn)生大量的白煙；P+O2P2O5；

[實驗三] （1）先鼓后癟；（2）當注射器中的水還剩 4 mL時停止下流。

[實驗四]

（1）鎂條燃燒消耗氧氣，不生成氣體，冷卻后瓶中壓強減小，使水回流。

（2）21%，氮氣

【解析】

試題分析：實驗一（1）實驗一是通過銅和氧氣反應導致注射器中的壓強變小，大氣壓強把注射器往里推斷，通過注射器的讀數(shù)變化來判斷氧氣的體積，在實驗加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是使氧氣充分反應，否則會導致測定的氧氣的體積偏小；

實驗二（1）空氣主要是由氮氣和氧氣組成的，氧氣約占空氣總體積的1／5，白磷燃燒消耗氧氣，故集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣，氮氣不能燃燒也不能支持燃燒；

（2）裝置的氣密性不好，紅磷不足或沒有等集氣瓶冷卻就打開止水夾均會導致測定的氧氣的體積分數(shù)偏��；

（3）紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙，生成的是五氧化二磷：P+O2P2O5；

實驗三（1）白磷燃燒放出熱量，消耗氧氣，故能看到的現(xiàn)象是氣球先變脹大后變癟；

（2）氧氣約占空氣總體積的1／5，錐形瓶內(nèi)空氣體積為230mL，那么氧氣的體積=230ml×1／5 =46ml，故注射器中水會有46ml進入錐形瓶中，注射器中剩余水的體積=50ml-46ml=4ml；

實驗四（1）鎂條燃燒消耗氧氣，生成的是氧化鎂，氧化鎂是固體，冷卻后瓶中壓強減小，使水回流；

（2）氧氣占空氣總體積的21%，故若鎂只與氧氣反應，那么進入集氣瓶中的水不超過21%；空氣中78%的是氮氣，現(xiàn)進入水的體積為70%，可知空氣中氮氣的含量一定減少了。