Question

【題目】空氣中氧氣含量測(cè)定的再認(rèn)識(shí)。

（實(shí)驗(yàn)回顧）實(shí)驗(yàn)室常用紅磷燃燒的方法測(cè)定空氣中氧氣的含量（裝置如圖1），寫出紅磷燃燒的文字表達(dá)式_________。如果紅磷不足，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的空氣中氧氣含量結(jié)果____（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

（原理應(yīng)用）興趣小組同學(xué)用家用制氧機(jī)（如圖2）制取并收集了一袋氣體，帶到實(shí)驗(yàn)室對(duì)其進(jìn)行研究。家用制氧機(jī)的工作原理是用分子篩分離空氣獲得氧氣，分子篩是一種內(nèi)部分布有均勻微小孔徑的固體，通過特制的分子篩把空氣中的氧分子吸入孔穴而與其它分子分離，該變化屬于________（填“物理”或“化學(xué)”）變化。該方法制得的氧氣濃度如何？興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示裝置來測(cè)定氧氣的含量。請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：

①檢查__________。

②加入藥品，將裝置連接固定。

③打開止水夾a和b，向A中緩慢鼓入一定量氣體，露出白磷后，關(guān)閉止水夾a和b。此時(shí)，A中水進(jìn)入到 B中，測(cè)得B中水的體積為V1mL。

④用凸透鏡聚光引燃白磷，白磷燃燒，產(chǎn)生大量______。

⑤待白磷熄滅并冷卻到室溫，進(jìn)行______操作。B中水倒吸進(jìn)入到A中，測(cè)得量筒中的體積變?yōu)?/span>V2mL。

⑥計(jì)算小組同學(xué)所帶氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。

（1）下列有關(guān)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的說法中，正確的有________

A步驟③中，仰視量筒讀數(shù)會(huì)使測(cè)得的V1數(shù)值偏低；

B步驟④中，白磷燃燒時(shí)要保持關(guān)閉止水夾a和b；

C步驟⑤中，未冷卻至室溫會(huì)使測(cè)得的小組同學(xué)所帶氣體中氧氣的含量偏高；

D與圖1相比，圖3裝置的優(yōu)點(diǎn)有：誤差減少和污染減少。

（2）經(jīng)測(cè)定 V1=210mL；V2=50mL，則小組同學(xué)所帶氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為_______%（精確到0.1%）

（拓展延伸）為了幫助同學(xué)們更好地理解測(cè)定氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理，老師利用傳感器技術(shù)定時(shí)測(cè)定了實(shí)驗(yàn)裝置（如圖4）內(nèi)的壓強(qiáng)、溫度和氧氣濃度，三條曲線變化趨勢(shì)如圖5所示。X曲線表示壓強(qiáng)變化趨勢(shì)，Y曲線表示________（填“溫度”或“氧氣濃度”）的變化趨勢(shì)。結(jié)合Y、Z兩條曲線，解釋圖5中AB段壓強(qiáng)變化的原因是_______。

Answer 1

【答案】紅磷 + 氧氣五氧化二磷 偏小 物理 裝置氣密性 白煙 打開b ABD 76.2% 溫度 紅磷燃燒放熱，使裝置內(nèi)溫度升高，氣壓增大

【解析】

[實(shí)驗(yàn)回顧]紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的文字表達(dá)式：紅磷 + 氧氣五氧化二磷；紅磷的量不足時(shí)，燃燒時(shí)就無法將瓶?jī)?nèi)氧氣全部消耗掉，進(jìn)入水偏少，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的空氣中氧氣含量結(jié)果偏�。�

[原理應(yīng)用]家用制氧機(jī)制氧氣的過程中沒有生成新物質(zhì)，屬于物理變化；

①實(shí)驗(yàn)前，要先檢查裝置氣密性；

④用凸透鏡聚光引燃白磷，白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙；

⑤待白磷熄滅并冷卻到室溫，打開止水夾b，B中水倒吸進(jìn)入到A中，測(cè)得量筒中的體積變?yōu)?/span>V2mL；

（1）A、步驟③中，仰視量筒讀數(shù)會(huì)導(dǎo)致讀數(shù)偏小，從而會(huì)使測(cè)得的V1數(shù)值偏低，該選項(xiàng)說法正確；

B、步驟④中，白磷燃燒時(shí)要保持關(guān)閉止水夾a和b，以防止集氣瓶中的氣體和外界交換，該選項(xiàng)說法正確；

C、步驟⑤中，未冷卻至室溫，會(huì)使進(jìn)入集氣瓶中的水偏少，從而使測(cè)得的小組同學(xué)所帶氣體中氧氣的含量偏低，該選項(xiàng)說法不正確；

D、與圖1相比，圖3裝置的優(yōu)點(diǎn)有：誤差減少和污染減少，該選項(xiàng)說法正確；

（2）經(jīng)測(cè)定 V1=210mL；V2=50mL，則小組同學(xué)所帶氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)= ×100%=76.2%；

[拓展延伸]X曲線表示壓強(qiáng)變化趨勢(shì)，Y曲線表示溫度變化趨勢(shì)，這是因?yàn)榉磻?yīng)放熱溫度升高，完全反應(yīng)后溫度降低至室溫；結(jié)合Y、Z兩條曲線，解釋圖5中AB段壓強(qiáng)變化的原因是紅磷燃燒放熱，溫度升高導(dǎo)致壓強(qiáng)增大，而消耗氧氣又導(dǎo)致壓強(qiáng)減小，AB段燃燒放熱造成的壓強(qiáng)增大大于氧氣減少造成的壓強(qiáng)減小。