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某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上,改进了教材中的实验...

某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上,改进了教材中的实验,设计出了如图所示的实验装置.实验步骤如下:
①如图所示,连接仪器,检查装置的气密性.发现装置的气密性良好.
②在集气瓶里装进适量a体积的水,燃烧匙里放一块白磷(白磷燃烧所需要的最低温度是40℃),并在酒精灯上把玻璃棒下端加热,按图示装置把集气瓶中的空气密封起来,把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中.(注:集气瓶内的长导管已伸到了瓶底)
③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触,观察到白磷立即着火燃烧,产生大量白烟,同时放出大量的热.(注:白磷与红磷燃烧的产物相同)
④待白磷燃烧熄灭后,稍加振荡,白烟消失.
⑤待集气瓶完全冷却至室温,量出集气瓶中水的体积是b,整个集气瓶的体积是c.
⑥根据a、b、c三个数据,计算出空气中氧气的体积分数.
根据以上信息,回答下列问题.
(1)集气瓶中白磷燃烧的文字表达式______

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(1)严格按照文字表达式的书写规则进行书写; (2)根据白磷燃烧时瓶内气体体积的变化情况进行解释; (3)根据空气中氧气的含量与白磷燃烧只消耗氧气的性质进行分析; (4)围绕“白磷燃烧时集气瓶内压力增大过度,会使集气瓶中气体受热膨胀而逸出”这一因素进行分析; (5)根据集气瓶内气压的变化情况进行判断. 【解析】 (1)写文字表达式时,白磷要写成“磷”,不要把条件写成“燃烧”; (2)白磷燃烧时会放出大量的热,集气瓶内空气受热体积膨胀,气压增大,使集气瓶内的水沿玻璃管流入烧杯内;燃烧停止后,温度下降,瓶内气压减小,烧杯中的水就会沿着玻璃管再流入集气瓶内; (3)白磷燃烧只消耗空气中的氧气:,集气瓶内空气为500-100=400mL,由于氧气约占空气总体积的,所以消耗掉氧气的体积为80mL,则烧杯中的水会进入集气瓶内约80mL,所以集气瓶内水的总体积为100+80=180mL. (4)集气瓶内预先装入适量的水,使白磷燃烧时集气瓶内气压不会过度增大,不至于使集气瓶中气体受热膨胀而逸出. (5)“装置气密性不好”与“集气瓶没有冷却到室温”都会导致进入集气瓶内水的体积减少,从而导致实验最后产生的实际值小于理论值;用红磷代替白磷后生成物仍然是只有五氧化二磷生成,所以不影响实验结果;如果实验前集气瓶里没有装a体积的水,会使集气瓶中气体受热膨胀而逸出,从而导致瓶内气压减小幅度过大,使进入水的体积变大,所以实验最后产生的实际值大于理论值. 故答案为: (1)磷+氧气五氧化二磷; (2)先往下再往上; (3)180; (4)防止白磷燃烧时集气瓶中气体受热膨胀逸出; (5)B.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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