Question

【題目】如圖1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1連好儀器，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）

（1）白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內(nèi)水面的變化是________，若實驗成功，最終集氣瓶中水的體積約為______mL。

（2）該實驗可推論出氮氣的物理性質(zhì)為________，化學(xué)性質(zhì)為________。

（3）若將白磷換成炭粉，該實驗?zāi)芊瘾@得成功？為什么？_________________。

（4）集氣瓶里預(yù)先裝進的50mL水，在實驗過程中起到哪些作用？__________(填寫序號)

A．加快集氣瓶內(nèi)氣體冷卻B．液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出C．吸收五氧化二磷

（5）圖2是另一實驗小組對測定空氣中氧氣含量實驗的兩套裝置圖，請結(jié)合圖示回答有關(guān)問題。（已知銅和氧氣在加熱的條件下反應(yīng)生成氧化銅固體）

①根據(jù)下表提供的實驗數(shù)據(jù)，完成如表：

硬質(zhì)玻璃管中 空氣的體積	反應(yīng)前注射器中 空氣體積	反應(yīng)后注射器中 氣體體積	實驗測得空氣中 氧氣的體積分數(shù)
25mL	15mL	9mL

②裝置一和裝置二中氣球的位置不同，_________（填“裝置一”或“裝置二”）更合理，理由是_______。

Answer 1

【答案】先下降，后上升； 70。 氮氣難溶于水； 化學(xué)性質(zhì)不活潑。 不能；因為碳燃燒產(chǎn)生氣體，使瓶中大氣壓不變。 ABC 裝置二； 能讓空氣更易流通，全部通過銅粉，使氧氣與銅粉充分反應(yīng)

【解析】

（1）白磷燃燒放出熱量，集氣瓶內(nèi)溫度升高，壓強變大，一部分水進入導(dǎo)氣管中，導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)液面下降。白磷燃燒消耗氧氣，無氣體生成，冷卻至室溫后，集氣瓶內(nèi)壓強變小，打開止水夾，燒杯中的水進入集氣瓶中，所以集氣瓶內(nèi)的液面上升。集氣瓶內(nèi)空氣的體積是150mL-50ml=100ml，其中氧氣的體積是100ml×=20ml，則進入水的體積是20ml，所以最終集氣瓶中水的體積約為50ml+20mL=70ml（2）該實驗可推論出氮氣難溶于水，化學(xué)性質(zhì)不活潑。（3）測定空氣中氧氣含量所選物質(zhì)應(yīng)該是只與氧氣反應(yīng)，且無氣體生成，如果用炭粉代替白磷，因為碳燃燒產(chǎn)生氣體，使瓶中大氣壓不變，水不會進入集氣瓶中，無法測定空氣中氧氣的體積含量。（4）集氣瓶里預(yù)先裝進的50mL水，可加快集氣瓶內(nèi)氣體冷卻、液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出、吸收五氧化二磷，故選ABC。（5）①注射器內(nèi)氣體減少的體積就是氧氣的體積，則實驗測得空氣中氧氣的體積分數(shù)為：×100%=15%。②裝置二與裝置一比較，裝置二中的氣球在玻璃管的后部，更易讓空氣流通，使氧氣與銅能充分反應(yīng)。