3．二百多年前，法國化學家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成
分．仿照這個歷史上著名實驗的原理，我們可以用圖1所示裝置來測定空氣中氧氣的含量，請寫出紅磷燃燒的符號表達式4P+5O
2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P
2O
5，該反應屬于化合反應（填一種基本反應類型）．
【提出問題】用紅磷燃燒的方法為什么測出的氧氣含量遠低于21%？
【分析討論】（1）實驗裝置漏氣；（2）紅磷的量不足，導致裝置內氧氣有剩余；（3）…
【實驗與交流】在老師的指導下，同學們查閱了白磷、紅磷等物質燃燒需要的最低含氧量如下：
資料1：
| 可燃物名稱 | 紅磷 | 白磷 | 蠟燭 |
| 最低含氧量/% | 8.0 | 4.0 | 16.0 |
甲、乙、丙三個小組分別用上述過量紅磷、白磷、蠟燭三種物質進行該實驗，用測氧氣濃度的傳感器測得反應后的氧氣濃度分別為8.85%、3.21%、16.7%，數據與表中的理論值基本一致．其中蠟燭燃燒后用測一氧化碳濃度傳感器測算一氧化碳濃度約為2%．
資料2：蠟燭或者木炭在密閉的集氣瓶中燃燒，氧氣濃度會不斷變小，會有一氧化碳氣體生成．常溫下一氧化碳難溶于水，且不與澄清石灰水反應．根據以上信息回答下列問題：
（1）白磷和紅磷相比，使用白磷能使結果更準確，其原因是白磷消耗氧氣更徹底．
（2）請寫出木炭燃燒的符號表達式C+O
2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO
2；有同學提議選用木炭替代紅磷做實驗，在集氣瓶底部預先放少量澄清石灰水吸收生成的二氧化碳氣體，小華覺得不可行，其主要原因是木炭在氧氣濃度較低時，會生成CO氣體，且CO氣體難溶于水，不與澄清石灰水反應．
【實驗改進】小鄒同學改進了教材中的實驗，設計出了如圖2所示的實驗裝置．實驗步驟如下：
①如圖2所示，連接儀器，檢查裝置的氣密性，發(fā)現裝置的氣密性良好．
②在集氣瓶里裝進適量a體積的水，燃燒匙里放一塊白磷（白磷燃燒所需要的最低溫度是40℃），并在酒精燈上把玻璃棒下端加熱，按圖示裝置把集氣瓶中的空氣密封起來，把長導管的另一端放入盛有足量水的燒杯中．（注：集氣瓶內的長導管已伸到了瓶底）．
③用力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，產生大量白煙，同時放出大量的熱．
④待白磷燃燒熄滅后，稍加振蕩，白煙消失．
⑤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．
⑥根據a、b、c三個數據，計算出空氣中氧氣的體積分數．根據以上信息，回答下列問題；
（1）在白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中，集氣瓶內水面的變化情況是先下降后上升．
（2）若實驗非常成功，當c為500mL，a=100mL，則b=180mL．
（3）組內成員小張對“實驗前集氣瓶里要裝進適量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，其一是為了加快步驟⑤中集氣瓶的冷卻速度；其二則主要是防止白磷燃燒時集氣瓶中氣體受熱膨脹逸出，影響實驗結果．
（4）在上述實驗中，下列操作的實施和實驗現象的出現，會導致實驗最后產生的實際值大于理論值的是D（填字母）．
A．用蠟燭代替白磷
B．用紅磷代替白磷（紅磷燃燒所需要的最低溫度在240℃左右）
C．集氣瓶沒有冷卻到室溫
D．實驗前集氣瓶里沒有裝a體積的水
（5）已知化學反應前后元素種類和質量都不發(fā)生改變，若該實驗中消耗的氧氣質量為0.12克，則理論上生成的五氧化二磷的質量為0.21g（計算結果保留兩位小數）．
應用題天天練四川大學出版社系列答案
