Question

【題目】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、現(xiàn)象均相同）
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符號表達式
（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=mL．
（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)，會導致實驗測定的氧氣含量大于理論值的是
A.裝置氣密性不好
B.實驗前集氣瓶里預先裝的水并不是a體積
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

【答案】
（1）P+O2 P2O5
（2）先下降后上升
（3）180
（4）吸收（或溶解）白磷燃燒生成的五氧化二磷
（5）B
【解析】 （1）白磷燃燒是白磷與氧氣點燃條件下反應生成五氧化二磷，符合表達式為P+O2 P2O5；
（2）白磷燃燒時放出熱量，使得裝置內(nèi)壓強變大，所以集氣瓶內(nèi)的水會被壓入燒杯而下降，等燃燒完后冷卻，因白磷燃燒消耗掉氧氣，使得裝置內(nèi)壓強變小且比原來還要小，所以燒杯中的水被壓入集氣瓶中，集氣瓶中水面上升；
（3）b為補充的氧氣的體積，因該體積為空氣體積的五分之一，c為500mL，a=100mL，則裝置內(nèi)空氣體積為500mL－100mL＝400mL，則b＝400mL+100mL＝180mL；
（4）實驗前集氣瓶里要裝進適量a體積的水除加快集氣瓶的冷卻速率外，還可以吸收（或溶解）白磷燃燒生成的五氧化二磷，并形成液封，防止實驗過程中集氣瓶內(nèi)的氣體從長導管中向外逸散而影響實驗結(jié)果；
（5）裝置氣密性不好、集氣瓶沒有冷卻到室溫，都會使得結(jié)果偏小；用紅磷代替白磷不會影響結(jié)果；實驗前集氣瓶里預先裝的水并不是a體積會使得測得氧氣體積偏大，則氧氣含量偏大；

【考點精析】掌握書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式是解答本題的根本，需要知道注意：a、配平 b、條件 c、箭號．