Question

某校化學研究性學習小組在學習了“空氣中氧氣含量測定”的基礎上，改進了教材中的實驗，設計出了如圖所示的實驗裝置．

實驗步驟如下：

①如圖所示，連接儀器，檢查裝置的氣密性，發(fā)現(xiàn)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(nèi)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(chǎn)生大量白煙，同時放出大量的熱．（注：白磷與紅磷燃燒的產(chǎn)物相同）

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(jù)a、b、c三個數(shù)據(jù)，計算出空氣中氧氣的體積分數(shù)．

根據(jù)以上信息，回答下列問題．

（1）集氣瓶中白磷燃燒的化學式表達式

（2）在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

（3）若實驗非常成功，當c為500mL，a=100mL，則b=

（4）組內(nèi)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⑤步驟中集氣瓶的冷卻速度；其二則主要是

（5）在上述實驗中，下列操作的實施和實驗現(xiàn)象的出現(xiàn)，會導致實驗最后產(chǎn)生的實際值大于理論值的是

A、裝置氣密性不好

B、實驗前集氣瓶里沒有裝a體積的水

C、集氣瓶沒有冷卻到室溫

D、用紅磷代替白磷（紅磷燃燒所需要的最低溫度在240℃左右）

Answer 1

（2）先下降后上升(只答上升不給分)

（3）180ml或184ml

（4）將導管下端液封，防止熱氣體膨脹逸出

（5）B

【解析】

試題分析：（2）白磷燃燒放出大量的熱，集氣瓶中的氣體體積膨脹會導致集氣瓶中的壓強增大，使集氣瓶內(nèi)的水流入燒杯中；燃燒停止后，溫度下降，瓶內(nèi)的壓強減小，燒杯中的水就會沿著玻璃管再流入集氣瓶中；

（3）白磷燃燒時會消耗空氣中的氧氣，集氣瓶中空氣的體積為500ml-100ml=400ml，由于氧氣約占空氣體積的五分之一，故氧氣的體積為80ml；則水進入集氣瓶中的體積為80ml，所以集氣瓶內(nèi)水的總體積為100ml+80ml=180ml；

（4）集氣瓶內(nèi)先裝少量水的目的是使白磷燃燒時集氣瓶內(nèi)的壓強不會過度增大，不至于使集氣瓶中的氣體受熱膨脹而逸出；

（5）裝置氣密性不好、集氣瓶沒有冷卻到室溫均會導致所測得的氧氣的體積偏小；用紅磷代替白磷，由于生成物相同故不會影響實驗結(jié)果；實驗前集氣瓶里沒有裝a體積的水會使集氣瓶中的氣體受熱膨脹而逸出導致實驗結(jié)果偏大。

考點：測得空氣成分實驗