Question

12．某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計了多組實驗裝置測定空氣中氧氣的含量．

（1）甲同學(xué)設(shè)計圖1裝置進行實驗．實驗過程中觀察到燒杯中的水被倒吸入集氣瓶中，其原因是氧氣被消耗，產(chǎn)生壓強差．實驗過程中經(jīng)常會出現(xiàn)進入集氣瓶的水少于集氣瓶剩余體積$\frac{1}{5}$的結(jié)果，請你分析可能原因之一是紅磷的量不足（或裝置漏氣、沒有冷卻就打開止水夾等）；．
（2）乙同學(xué)設(shè)計計出了如圖2所示的實驗裝置．
實驗過程：
①檢查裝置的氣密性，氣密性良好；
②在集氣瓶里裝進適量a 體積的水，燃燒匙里放一塊白磷（40℃即可燃燒），按圖示裝置連接儀器，然后在酒精燈上把玻璃棒下端加熱，玻璃棒的作用為引燃白磷；（注：集氣瓶內(nèi)的長導(dǎo)管已接近瓶底）
③把預(yù)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，產(chǎn)生大量白煙；
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)水面的變化情況是先下降，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?jǐn)?shù)．已知C=60mL  a=10mL，則b=20mL．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)白磷燃燒消耗氧氣解答；進入集氣瓶中水的體積小于五分之一，有可能有以下幾點：裝置漏氣、紅磷的量不足、沒有冷卻就讀數(shù)；
（2）白磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙，磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷．實驗前集氣瓶里要裝進適量a體積的水的作用是：形成液封，防止實驗過程中集氣瓶內(nèi)的氣體從長導(dǎo)管中向外逸散而影響實驗結(jié)果；從白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內(nèi)水面的變化情況是先下降，后上升，因為開始時，燃燒放熱使氣體體積膨脹，冷卻后收縮，因此先下降，后上升；根據(jù)a、b、c三個數(shù)據(jù)，計算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，已知C=60ml，a=10ml，a上面的空氣五等分，則b=20mL解答．

解答 解：
（1）白磷燃燒消耗氧氣，產(chǎn)生壓強差，燒杯中的水被倒吸入集氣瓶中；進入集氣瓶中水的體積小于五分之一，有可能有以下幾點：裝置漏氣、紅磷的量不足、沒有冷卻就打開止水夾；
（2）白磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙；磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷．從白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內(nèi)水面的變化情況是先下降，后上升，因為開始時，燃燒放熱使氣體體積膨脹，冷卻后收縮，因此先下降，后上升；根據(jù)a、b、c三個數(shù)據(jù)，計算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，已知C=60ml，a=10ml，a上面的空氣五等分，則b=20mL；因此氧氣的體積分?jǐn)?shù)=$\frac{10mL}{50mL}$×100%=20%；實驗前集氣瓶里要裝進適量a體積的水的作用是：形成液封，防止實驗過程中集氣瓶內(nèi)的氣體從長導(dǎo)管中向外逸散而影響實驗結(jié)果
故答案為：（1）氧氣被消耗，產(chǎn)生壓強差；紅磷的量不足（或裝置漏氣、沒有冷卻就打開止水夾等）；
（2）②引燃白磷
④先下降，后上升；
⑤20．

點評 本考點是用白磷測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，屬于實驗方法和過程的探究．這類探究實驗要具體問題具體分析，根據(jù)設(shè)計的步驟中不同的現(xiàn)象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．本考點主要出現(xiàn)在填空題和實驗題中．