Question

18．如圖是“空氣中氧氣體積分數測定”實驗的改進裝置．主要操作是：在實際容積為150mL的集氣瓶里，先裝進50mL的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃．
①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶內水面的變化是先下降后上升；若實驗非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為70mL．
②集氣瓶里預先裝進的50mL水，在實驗過程中起到哪些作用？a b c（填寫序號）
a．加快集氣瓶冷卻  b．液封導氣管末端以防氣體逸出  c．緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高．

Answer 1

分析 ①白磷燃燒放出熱量，所以開始燃燒到結束實驗，集氣瓶中的氣體受熱膨脹而是集氣瓶中液體進入燒杯中，然后集氣瓶冷卻后，氧氣被消耗而使集氣瓶中壓強減小，從而使燒杯中的水進入集氣瓶中，可以據此解答該題；
根據進入的水的體積可以知道氧氣的體積，氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，可以據此解答該題；
②集氣瓶里預先裝進的50mL水，在實驗過程中可以加快集氣瓶冷卻、液封導氣管末端以防氣體逸出并且能夠緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高，可以據此解答該題．

解答 解：①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，燃燒時放出大量的熱，集氣瓶中的壓強增大，導致集氣瓶中的水被壓入燒杯，冷卻過程中，集氣瓶中的壓強減小，在外界大氣壓作用下，燒杯中的水進入集氣瓶，由于集氣瓶中的氧氣被消耗，最后進入集氣瓶中的水會多于50mL，瓶內水面的變化是先減少，后上升；
白磷燃燒放出熱量，所以開始燃燒到結束實驗，集氣瓶中的氣體受熱膨脹而是集氣瓶中液體進入燒杯中，然后集氣瓶冷卻后，氧氣被消耗而使集氣瓶中壓強減小，從而使燒杯中的水進入集氣瓶中，集氣瓶的容積為150mL，在加入50mL水后剩余的容積為100mL，而氧氣約占空氣體積的五分之一，所以反應完全并冷卻后進入集氣瓶的水的體積為20mL，故最終集氣瓶中水的體積為：50mL+20mL=70mL；
②在集氣瓶里預先裝進的50mL水，在實驗過程中可以加快集氣瓶冷卻、液封導氣管末端以防氣體逸出并且能夠緩沖集氣瓶內氣壓的驟然升高，故正確的是abc．
故填：先減少，后上升；ab．
故答案為：①先下降后上升；70；②a b c．

點評 本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點，要認真把握．本考點綜合性比較強，主要出現在實驗題中．