Question

【題目】空氣中氧氣含量測(cè)定再認(rèn)識(shí)。

【你知道嗎】通過(guò)實(shí)驗(yàn)（圖1）測(cè)定了空氣組成的科學(xué)家是 。

A．門捷列夫 B．達(dá)爾文 C．拉瓦錫 D．牛頓

【實(shí)驗(yàn)回顧】實(shí)驗(yàn)室常用圖2所示的方法測(cè)定空氣中氧氣的含量，寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式 。為保證測(cè)定結(jié)果，實(shí)驗(yàn)中所取紅磷必須 。

同學(xué)們發(fā)現(xiàn)利用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，在集氣瓶外點(diǎn)燃紅磷，一方面會(huì)造成空氣污染，另一方面伸進(jìn)集氣瓶速度慢了會(huì)影響測(cè)定結(jié)果。他們查閱資料發(fā)現(xiàn)白磷40℃即可燃燒，燃燒產(chǎn)物與紅磷相同，于是改進(jìn)裝置（圖3）重新探究。

【實(shí)驗(yàn)探究】先在容積為200．0mL的集氣瓶里裝進(jìn)50．0mL的水，再在量筒內(nèi)裝入100．0 mL的水，然后按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點(diǎn)燃。

（1）集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的水，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除了能夠加快集氣瓶冷卻，還起到 作用。（寫出一種即可）

（2）如果白磷停止燃燒時(shí)立即記錄量筒內(nèi)剩余水的體積，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

（3）如果實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)量筒內(nèi)剩余水的體積是73．0 mL，則測(cè)得的空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為 。（用百分?jǐn)?shù)表示）

【拓展延伸】圖4所示裝置可用于測(cè)定空氣中氧氣的含量，其中與集氣瓶相連的壓強(qiáng)傳感器等電子設(shè)備能將集氣瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)精確地記錄并保存下來(lái)。圖5、圖6是用該裝置測(cè)得的紅磷和木炭分別在集氣瓶中燃燒的壓強(qiáng)﹣時(shí)間關(guān)系圖（該裝置氣密性良好，p0是集氣瓶?jī)?nèi)初始?xì)鈮海琾和p′分別是反應(yīng)結(jié)束后恢復(fù)到室溫時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)的氣壓）。

（1）寫出木炭燃燒的化學(xué)方程式 。該實(shí)驗(yàn)中能否利用木炭燃燒測(cè)定空氣中氧氣含量，并說(shuō)明理由 。

（2）從微觀角度解釋圖5中反應(yīng)開始時(shí)集氣瓶中壓強(qiáng)瞬間變大的原因是 。

【交流反思】小明提出能否用鐵絲代替上述實(shí)驗(yàn)中的紅磷測(cè)定空氣中氧氣含量，同學(xué)們一致反對(duì)，理由是鐵絲在空氣中不能燃燒。寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)方

Answer 1

【答案】【你知道嗎】C

【實(shí)驗(yàn)回顧】4P + 5O22P2O5 過(guò)量（或足量）

【實(shí)驗(yàn)探究】（1）液封或緩沖壓強(qiáng)或吸收白煙（合理即可）（2）偏小 （3）18%

【拓展延伸】（1）C + O2CO2

不能，因?yàn)槟咎咳紵�生成的二氧化碳也是氣體，瓶中氣壓不變。

（2）燃燒放熱，溫度升高，氣體分子運(yùn)動(dòng)加快

【交流反思】3Fe + 2O2Fe3O4

【解析】

試題分析：（1）法國(guó)的拉瓦錫最早利用天平作為工具,用定量的方法測(cè)定并得出空氣的組成,

（2）紅磷在空氣中燃燒，其實(shí)質(zhì)是紅磷和空氣中的氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成五氧化二磷，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為4P + 5O22P2O5 ；為保證測(cè)定結(jié)果，實(shí)驗(yàn)中所取紅磷必須過(guò)量。

（3）在集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的50mL水，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以加快集氣瓶冷卻、液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出并且能夠緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的驟然升高；如果白磷停止燃燒時(shí)立即記錄量筒內(nèi)剩余水的體積，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏小；集氣瓶?jī)?nèi)空氣的體積是（200﹣50）mL=150ml，進(jìn)入水的體積是（100-73）mL，即氧氣的體積是27mL，因此氧氣的體積分?jǐn)?shù)27ml/150ml=18%

（4）C + O2CO2 ；不能，因?yàn)槟咎咳紵�生成的二氧化碳也是氣體，瓶中氣壓不變。

（2）燃燒放熱，溫度升高，氣體分子運(yùn)動(dòng)加快