Question

【題目】某科學(xué)興趣小組對“測定空氣中氧氣含量”的實驗進行了改進：將數(shù)顯設(shè)備、氣體壓強傳感器和空氣中氧氣含量測量裝置按下圖連接。裝置氣密性良好，調(diào)節(jié)右邊敞口容器和集氣瓶里的水面相平，此時集氣瓶內(nèi)氣體的體積為V1。關(guān)閉活塞，點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即塞緊瓶塞，待火焰熄滅后，過一段時間打開活塞，觀察到集氣瓶中的水位上升。待集氣瓶內(nèi)的水面不再上升時，集氣瓶內(nèi)的氣體體積為V2。然后向右邊容器內(nèi)加入一定量的水至兩邊水面再次相平，此時集氣瓶內(nèi)的氣體體積為V3。在點燃紅磷至打開活塞這一過程中，觀察到數(shù)顯設(shè)備顯示集氣瓶內(nèi)的氣體壓強先上升后下降，再趨于穩(wěn)定。

請回答：

(1)數(shù)顯設(shè)備顯示，開始一段時間集氣瓶內(nèi)氣體壓強上升，這是因為溫度升高導(dǎo)致的氣壓變化量___________(選填“大于”、“ 等于”或“小于”)氧氣量減少導(dǎo)致的氣壓變化量。

(2)基于數(shù)顯設(shè)備顯示的氣壓變化，“過一段時間打開活塞”中的“一段時間”指的是火焰熄滅后到_______________所經(jīng)歷的時間。

(3)在整個實驗過程中，集氣瓶中減少的氧氣體積為______________(選填“V1-V2”、“ V1-V3”或“V2-V3”)。

Answer 1

【答案】 大于 集氣瓶內(nèi)的溫度恢復(fù)到室溫（或數(shù)顯設(shè)備的示數(shù)已不變或集氣瓶內(nèi)的氣壓保持穩(wěn)定） V1-V3

【解析】本題考查了測定空氣中氧氣含量。根據(jù)反應(yīng)原理和氣體壓強變化規(guī)律進行分析解答。

(1)磷在空氣中燃燒放出熱量，溫度升高能使集氣瓶內(nèi)的氣壓增大，磷在空氣中燃燒消耗氧氣使集氣瓶內(nèi)的氣壓降低。數(shù)顯設(shè)備顯示，開始一段時間集氣瓶內(nèi)氣體壓強上升，這是因為溫度升高導(dǎo)致的氣壓變化量大于氧氣量減少導(dǎo)致的氣壓變化量。

(2)反應(yīng)結(jié)束后，等集氣瓶內(nèi)氣壓穩(wěn)定后讀數(shù)，對實驗結(jié)果才沒有影響。“過一段時間打開活塞”中的“一段時間”指的是火焰熄滅后到集氣瓶內(nèi)的溫度恢復(fù)到室溫（或數(shù)顯設(shè)備的示數(shù)已不變或集氣瓶內(nèi)的氣壓保持穩(wěn)定）所經(jīng)歷的時間。

(3)反應(yīng)后剩余氣體的體積應(yīng)是兩容器內(nèi)壓強相等時體積。加水到集氣瓶內(nèi)的氣體體積為V3時，氣體的體積是反應(yīng)后剩余氣體的體積。在整個實驗過程中，集氣瓶中減少的氧氣體積為V1-V3。