某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定的基础上.改进了教材中的实验.设计出如图所示的实验装置．实验步骤如下:①连接仪器,②在集气瓶里装进适量a体积的水.燃烧匙里放一小块白磷(注:白磷比红磷易燃.着火点只有40℃.化学性质及燃烧的产物均与红磷相同).在橡皮塞上插一根能上下移动的玻璃棒,再在橡皮塞上插一根接近瓶底的导管.并把� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进了教材中的实验，设计出如图所示的实验装置．实验步骤如下：
①连接仪器；
②在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一小块白磷（注：白磷比红磷易燃，着火点只有40℃，化学性质及燃烧的产物均与红磷相同），在橡皮塞上插一根能上下移动的玻璃棒；再在橡皮塞上插一根接近瓶底的导管，并把导管的另一端放入盛有水的烧杯中．
③把预热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量的

，同时放出大量的热．
④待白磷燃烧熄灭后，进行振荡．
⑤待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c．
⑥计算出空气中氧气的体积分数．
根据以上信息，回答下列问题．
（1）请完成步骤①、③有关内容．
（2）请写出白磷燃烧时的文字表达式

，在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是

A．先上升，后下降 B．先下降，后上升 C．上升 D．下降
（3）若实验取得成功，a、b、c三个数据应满足：

(b-a)

(c-a)

≈

．
（4）请设计实验证明上述瓶内无氧气剩余，简要写出实验步骤和现象．

实验步骤	实验现象

（5）小明对“实验前集气瓶里要装进适量a体积的水”非常不理解．在老师的指导下，他终于明白“a体积水”的作用：

；

．（答两点）

考点：空气组成的测定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：空气与水

分析：白磷燃烧时产生大量白烟，放出大量的热，生成白色固体--五氧化二磷；
氧气约占空气总体积的20%；
如果白磷过量，则集气瓶中的氧气能被完全消耗；
水能够是装置快速冷却；
五氧化二磷能和水反应．

解答：解：（1）③把预热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量的白烟，同时放出大量的热．
故填：白烟．
（2）白磷燃烧时的文字表达式为：磷+氧气→点燃五氧化二磷；
在白磷开始燃烧时，反应放出大量的热，集气瓶中的空气膨胀，压强增大，集气瓶中的水一部分被排出，液面下降；
最后熄灭冷却至室温时，集气瓶中的压强减小，在外界大气压的作用下，水进入集气瓶，液面上升，因此集气瓶内水面的变化情况是先下降，后上升．
故填：磷+氧气→点燃五氧化二磷；B．
（3）因为

(b-a)

(c-a)

表示空气中氧气的体积和空气的体积之比，所以

(b-a)

(c-a)

≈

．
故填：15．
（4）如果将实验完后燃烧匙内的固体放在酒精灯的火焰上加热时，能够产生白烟，说明白磷过量，进一步能够说明上述瓶内无氧气剩余．
实验步骤和现象为：

实验步骤	实验现象
将实验完后燃烧匙内的固体放在酒精灯的火焰上	产生大量白烟

（5）“a体积水”的作用：加快集气瓶的冷却，缩短实验时间；吸收反应生成的五氧化二磷，防止污染环境．
故填：加快集气瓶的冷却；吸收反应生成的五氧化二磷．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

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