Question

10．如圖是“空氣中氧氣體積分數(shù)測定”實驗的改進裝置．主要操作是：在實際容積為150mL的集氣瓶里，先裝進50mL的水，再按圖連接好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃．（白磷40℃即燃燒，燃燒產(chǎn)物與紅磷相同且易與水反應生成磷酸）
（1）該實驗中白磷需稍過量，目的是耗盡瓶中氧氣．
（2）白磷從燃燒到熄滅、冷卻的過程中，集氣瓶內(nèi)水面的變化是先下降，后上升；若實驗成功，最終集氣瓶中水的體積約為70mL．
（3）該實驗還可推論出氮氣的性質(zhì)是：氮氣難（填“易”或“難”）溶于水，其化學性質(zhì)不活潑（填“活潑”或“不活潑”）．
（4）集氣瓶里預先裝進的50mL水，在實驗過程中起到的作用有ABC（填寫序號）
A．加快集氣瓶內(nèi)氣體冷卻  B．液封導氣管末端以防氣體逸出  C．吸收五氧化二磷．

Answer 1

分析 （1）紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗，減少誤差；
（2）根據(jù)白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，根據(jù)空氣中氧氣含量考慮；
（3）在該實驗中，剩余的氣體主要是氮氣，說明氮氣不溶于水，氮氣不能燃燒，也不能支持燃燒，化學性質(zhì)穩(wěn)定；
（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）該實驗中紅磷需稍過量，目的是：確保將集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗盡；
（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150mL的集氣瓶里，先裝進50mL的水，所以空氣體積是100mL，所以氧氣占著20mL，所以最后集氣瓶中水的體積約為50mL+20mL=70mL；
故答案為：先下降，后上升；70mL；
（3）在該實驗中，剩余的氣體主要是氮氣，說明氮氣不溶于水，氮氣不能燃燒，也不能支持燃燒，化學性質(zhì)穩(wěn)定；
（4）集氣瓶內(nèi)預先裝入適量的水，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．
故答案為：
（l）耗盡瓶中氧氣；
（2）先下降，后上升；   70；
（3）難； 不活潑．
（4）ABC．

點評 本題考查學生對實驗原理與實驗操作的理解與評價等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關鍵，需要學生具備扎實的基礎知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．