Question

【题目】(一)、如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置．主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连接好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．(白磷40℃即燃烧，燃烧产物与红磷相同且易与水反应生成磷酸)

（1）该实验中白磷需稍过量，目的是 ．
（2）白磷从燃烧到熄灭、冷却的过程中，集气瓶内水面的变化是；若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为mL．
（3）该实验还可推论出氮气的性质是：氮气 (填难或易)溶于水，其化学性质(填“活泼”或“不活泼”)．
（4）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到的作用有 (填写序号)
A．加快集气瓶内气体冷却 B．液封导气管末端以防气体逸出 C．吸收五氧化二磷．
（5）(二)．实验是科学探究的重要方法．如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题．

根据下表提供的实验数据，完成下表

硬质玻璃管中空气的体积	反应前注射器中空气体积	反应后注射器中气体体积	实验测得空气中氧气的体积分数
25mL	15mL	9mL

（6）装置一和装置二中气球的位置不同，我觉得装置二更合理，理由是 ．
（7）若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%)，可能的原因有哪些？

Answer 1

【答案】
（1）使氧气充分反应
（2）水面上升,70
（3）难,不活泼
（4）A B C
（5）15%
（6）有利于氧气充分反应
（7）铜不足(或漏气)
【解析】(一) （1）根据测定空气中氧气的含量使，集气瓶内氧气不能有剩余分析；（2） 根据白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中装置内的压强的变化分析，根据空气中氧气含量考虑；（3）根据氮气不燃烧也不支持燃烧且难溶于水解答；（4） 根据集气瓶中水可以使瓶内形成密封体系考虑；

(二) （5）注射器内气体减少的量就是氧气的量；（6）从两种装置的区别分析；（7）根据测定空气中氧气体积分数的实验原理、注意事项分析解答。

解：(一) （1） 该实验中白磷需稍过量，目的是使氧气充分反应；（2）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内的压强先增大，后又降低，因此瓶内水面的变化是先下降，后上升；由于空气中氧气约占空气体积的五分之一，容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，所以空气体积是100mL，所以氧气占着20mL，所以最后集气瓶中水的体积约为50mL+20mL=70mL；（3）该实验还可推论出氮气的性质是：氮气难溶于水，其化学性质不活泼；（4）集气瓶内预先装入适量的水，使白磷燃烧时集气瓶内气压不会过度增大，不至于使集气瓶中气体受热膨胀而逸出。同时还可以加快集气瓶冷却，缓冲集气瓶内气压的骤然升高，故选ABC；

(二)（5）根据题中提供的信息，测得空气中氧气的体积分数为（15mL-9mL）÷（25mL+15mL）×100%=15%；（6）装置一和装置二的设计装置二更合理，理由为能让空气更易流通，全部通过铜粉，有利于氧气充分反应；（7）测量的结果偏小的原因为铜粉的量不足，或末等装置完全冷却到室温就读数等。
根据测定空气中氧气体积分数的原理分析，测定氧气体积分数时选择能与空气中氧气反应的物质，且生成物为固体，使得装置内因氧气反应消耗压强变小，再根据补充的水或活塞移动的体积确定氧气的体积。