Question

【題目】氧氣是一種重要的物質(zhì)，某化學興趣小組同學設(shè)計了多組實驗裝置測定空氣中氧氣的含量。
（1）【常規(guī)測定】如圖1所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒來測定的方法。

①寫出紅磷燃燒的化學式表達式： ， 屬于（填“分解”或“化合”）反應。
②實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積超過集氣瓶中原空氣總體積的1/5，你認為導致這一結(jié)果的原因可能是（寫一條）。
③上面的實驗同時證明了氮氣的化學性質(zhì)有（寫一條）。
（2）【實驗改進】小華同學經(jīng)過思考，沒有使用止水夾，設(shè)計出了如右圖所示的實驗裝置。

實驗過程：
①經(jīng)檢查，裝置的氣密性良好；
②在集氣瓶里裝進a體積的水，燃燒匙里放一塊白磷（40℃時
白磷即可燃燒），按右圖所示裝置連接儀器,然后在酒精燈上把玻璃棒下端加熱，玻璃棒的作用為；（注：集氣瓶內(nèi)的長導管已接近瓶底）
③把預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸，觀察到白磷立即著火燃燒，現(xiàn)象為（注：白磷與紅磷燃燒的產(chǎn)物、現(xiàn)象均相同）
④待集氣瓶完全冷卻至室溫，量出集氣瓶中水的體積是b，整個集氣瓶的體積是c。
從白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內(nèi)水面的變化現(xiàn)象是（填字母序號）；
A．上升 B．下降 C．先上升后下降 D．先下降后上升
⑤根據(jù)a、b、 c三個數(shù)據(jù)，計算出空氣中氧氣的體積分數(shù)。已知c=60mL，a=10mL，b=19mL，得出結(jié)論，氧氣的體積分數(shù)為。
（3）實驗反思：
①組內(nèi)成員小張對“實驗前集氣瓶里要裝進a體積的水”非常不理解。咨詢了組長小明之后，他終于明白“a 體積的水 ”的作用，其一是為了加快⑤步驟中集氣瓶的冷卻速度；其二主要是。
②在上述實驗中，下列操作的實施和實驗現(xiàn)象的出現(xiàn)，會導致實驗最后產(chǎn)生的實際值小于理論值的是（填字母序號）。
A．裝置氣密性不好
B．實驗前集氣瓶里沒有裝a體積的水
C．集氣瓶沒有冷卻到室溫
D．用紅磷代替白磷（紅磷的著火點在240℃左右）
（4）【實驗拓展】小軍同學對實驗進行反思后，提出了改進方法（如圖2所示 ），

你認為改進后的優(yōu)點是：（填字母序號）。
A．避免燃燒匙伸入集氣瓶過慢帶來的誤差
B．減少污染，保護環(huán)境

Answer 1

【答案】
（1）P+O2P2O5,化合 ,止水夾未夾緊或燃燒匙伸入過慢,不支持燃燒
（2）提供熱量,引燃白磷 ,白磷燃燒產(chǎn)生大量白煙,D,18%
（3）形成液封,防止實驗過程中集氣瓶內(nèi)的氣體從長導管中向外逸散而影響實驗結(jié)果,AC
（4）AB
【解析】（1）紅磷燃燒是紅磷與氧氣點燃條件下反應生成五氧化二磷，該反應符合多變一的特點，屬于化合反應；實驗完畢后，若進入水大于五分之一，可能是燃燒匙伸入時過慢或止水夾未夾緊；使用過量紅磷只消耗五分之一體積的氧氣，說明氮氣不支持燃燒。
（2）該實驗中是利用玻璃的熱量引燃白磷，當熱玻璃棒接觸白磷時，達到白磷的著火點，白磷會燃燒，產(chǎn)生大量白煙；白磷燃燒時放出大量熱，使得裝置內(nèi)氣體膨脹，水會被壓入燒杯中，待反應結(jié)束后冷卻，因白磷消消耗了氧氣使氣體體積減小，燒杯中水又被大氣壓壓入到集氣瓶中，所以集氣瓶內(nèi)水面先下降后上升；集氣瓶中空氣的體積為60mL－10mL＝50mL，氧氣體積即進入水的體積為19mL－10mL＝9mL，則氧氣的體積分數(shù)為。
（3）集氣瓶中的水除了降溫，使冷卻速度加快的作用之外，還起了形成液封，防止實驗過程中集氣瓶內(nèi)的氣體從長導管中向外逸散而影響實驗結(jié)果的作用；裝置氣密性不好和集氣瓶沒有冷卻到室溫讀數(shù)都會使得結(jié)果偏小，而實驗前集氣瓶里沒有裝a體積的水則會使得反應時氣體外逸，結(jié)果偏大，用紅磷代替白磷，不影響實驗結(jié)果。
（4）改進裝置后，因裝置始終密閉可以減小誤差，且防止五氧化二磷進入空氣減小污染。
【考點精析】掌握書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式是解答本題的根本，需要知道注意：a、配平 b、條件 c、箭號．