Question

(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．

(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．

(1)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	______

(2)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_____．

(3)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

使氧气充分反应 水面上升 70 难 不活泼 A B C 15% 有利于氧气充分反应 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) (1)注射器内气体减少的量就是氧气的量；

(2)从两种装置的区别分析；

(3)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。

【解析】
(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)（1）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%；

（2）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；

（3）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。