Question

【題目】某�；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了“空氣中氧氣含量測(cè)定”的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了教材中的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(lái)，把長(zhǎng)導(dǎo)管的另一端放入盛有足量水的燒杯中。（注：集氣瓶?jī)?nèi)的長(zhǎng)導(dǎo)管已伸到了瓶底）

③用力把預(yù)先加熱過(guò)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。（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(gè)集氣瓶的體積是c。⑥根據(jù)a、b、c三個(gè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題。

（1）集氣瓶中白磷燃燒的文字表達(dá)式___________。

（2）在白磷開(kāi)始燃燒到最后熄滅并冷卻到室溫的過(guò)程中，集氣瓶?jī)?nèi)水面的變化情況是_____________。

（3）若實(shí)驗(yàn)非常成功，當(dāng)c為400mL，a=50mL，則b=______mL。

（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，裝置氣密性良好，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組內(nèi)成員發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中的水小于預(yù)期值（理論上進(jìn)入集氣瓶中的水約占集氣瓶中空氣體積的1/5），則導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶中的水小于集氣瓶?jī)?nèi)空氣體積1/5的原因可能是：______________、___________

Answer 1

【答案】磷+氧氣五氧化二磷 先下降后上升 120 可能使用白磷的量不足 沒(méi)有冷卻到室溫，就測(cè)水的體積

【解析】

白磷本身是固體，能在空氣中燃燒，生成五氧化二磷固體，沒(méi)有生成新的氣體。集氣瓶中壓強(qiáng)減小，水進(jìn)入集氣瓶，進(jìn)入水的體積就是氧氣的體積。

（1）集氣瓶中白磷燃燒生成五氧化二磷，文字表達(dá)式磷+氧氣五氧化二磷。

（2）在白磷開(kāi)始燃燒到最后熄滅的過(guò)程中，集氣瓶?jī)?nèi)燃燒放熱氣體膨脹壓強(qiáng)先變大，冷卻到室溫后壓強(qiáng)變小，水面先下降后上升。

（3）若實(shí)驗(yàn)非常成功，當(dāng)c為400mL，a=50mL，則b=50mL +=120mL。

（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，裝置氣密性良好，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組內(nèi)成員發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中的水小于預(yù)期值（理論上進(jìn)入集氣瓶中的水約占集氣瓶中空氣體積的1/5），則導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶中的水小于集氣瓶?jī)?nèi)空氣體積1/5的原因可能是：可能使用白磷的量不足，瓶?jī)?nèi)氧氣沒(méi)有消耗完；可能沒(méi)有冷卻到室溫，就測(cè)水的體積。