Question

3．如圖1是“空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)測(cè)定”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置．主要操作是：在實(shí)際容積為l50mL的集氣瓶里，先裝進(jìn)50mL的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點(diǎn)燃，反應(yīng)的化學(xué)方程式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（1）①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶?jī)?nèi)水面的變化是先下降后升高；  若瓶?jī)?nèi)水面沒有變化，其原因
可能是裝置漏氣；若實(shí)驗(yàn)非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為70 ml．
②集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的50mL水，在實(shí)驗(yàn)過程中起到哪些作用是abc（填寫序號(hào)）．
a．加快集氣瓶冷卻     b．液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出   c．緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的驟然升高
（2）用木炭替代紅磷，能否完成上述實(shí)驗(yàn)？請(qǐng)簡(jiǎn)述其原因：不能；木炭在集氣瓶中燃燒，生成了二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶?jī)?nèi)氣壓幾乎不變，使集氣瓶?jī)?nèi)外不能形成壓強(qiáng)差．
（3）如用圖兩套裝置來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的體積含量實(shí)驗(yàn)時(shí)，請(qǐng)結(jié)合圖示回答有關(guān)問題．（已知銅和氧氣在加熱的條件下反應(yīng)生成氧化銅）

①根據(jù)下表提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成下表

硬質(zhì)玻璃管中空氣的體積	反應(yīng)前注射器中空氣體積	反應(yīng)后注射器中氣體體積	實(shí)驗(yàn)測(cè)得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)
25mL	15mL	9mL	15%

②裝置一和裝置二中氣球的位置不同，裝置二（填“裝置一”或“裝置二”）更合理，理由是能讓空氣更易流通，全部通過銅粉，使氧氣與銅粉充分反應(yīng)．

Answer 1

分析 白磷在空氣中燃燒是五氧化二磷；
氧氣約占空氣總體積的五分之一；
實(shí)驗(yàn)裝置不同，優(yōu)缺點(diǎn)不同．

解答 解：白磷在空氣中燃燒的化學(xué)方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（1）①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶?jī)?nèi)水面的變化是先下降后升高；  
若瓶?jī)?nèi)水面沒有變化，其原因可能是裝置漏氣；
集氣瓶中氧氣的體積約為：100mL×$\frac{1}{5}$=20mL，若實(shí)驗(yàn)非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為：20mL+50mL=70ml．
故填：先下降后升高；裝置漏氣；70．
②集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的50mL水，在實(shí)驗(yàn)過程中起到哪些作用是加快集氣瓶冷卻，液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出，緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的驟然升高
故填：abc．
（2）木炭在集氣瓶中燃燒，生成了二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶?jī)?nèi)氣壓幾乎不變，使集氣瓶?jī)?nèi)外不能形成壓強(qiáng)差，因此不能用木炭替代紅磷．
故填：不能；木炭在集氣瓶中燃燒，生成了二氧化碳?xì)怏w，集氣瓶?jī)?nèi)氣壓幾乎不變，使集氣瓶?jī)?nèi)外不能形成壓強(qiáng)差．
（3）①實(shí)驗(yàn)測(cè)得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為：$\frac{15mL-9mL}{25mL+15mL}$×100%=15%．
故填：15%．
②裝置二更合理，理由是能讓空氣更易流通，全部通過銅粉，使氧氣與銅粉充分反應(yīng)．
故填：裝置二；能讓空氣更易流通，全部通過銅粉，使氧氣與銅粉充分反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 可以用來(lái)測(cè)定空氣中氧氣含量的物質(zhì)應(yīng)該具備的條件是：能和空氣中的氧氣反應(yīng)，生成物是固體，不能和空氣中的其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．