Question

【題目】空氣中氧氣含量測定再認識。

【你知道嗎】通過實驗（圖1）測定了空氣組成的科學家是 。

A．門捷列夫 B．達爾文 C．拉瓦錫 D．牛頓

【實驗回顧】實驗室常用圖2所示的方法測定空氣中氧氣的含量，寫出紅磷燃燒的化學方程式 。為保證測定結(jié)果，實驗中所取紅磷必須 。

同學們發(fā)現(xiàn)利用圖2裝置進行實驗時，在集氣瓶外點燃紅磷，一方面會造成空氣污染，另一方面伸進集氣瓶速度慢了會影響測定結(jié)果。他們查閱資料發(fā)現(xiàn)白磷40℃即可燃燒，燃燒產(chǎn)物與紅磷相同，于是改進裝置（圖3）重新探究。

【實驗探究】先在容積為200．0mL的集氣瓶里裝進50．0mL的水，再在量筒內(nèi)裝入100．0 mL的水，然后按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點燃。

（1）集氣瓶里預先裝進的水，在實驗過程中除了能夠加快集氣瓶冷卻，還起到 作用。（寫出一種即可）

（2）如果白磷停止燃燒時立即記錄量筒內(nèi)剩余水的體積，則會導致測定結(jié)果

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

（3）如果實驗結(jié)束時量筒內(nèi)剩余水的體積是73．0 mL，則測得的空氣中氧氣體積分數(shù)為 。（用百分數(shù)表示）

【拓展延伸】圖4所示裝置可用于測定空氣中氧氣的含量，其中與集氣瓶相連的壓強傳感器等電子設備能將集氣瓶內(nèi)氣體壓強精確地記錄并保存下來。圖5、圖6是用該裝置測得的紅磷和木炭分別在集氣瓶中燃燒的壓強﹣時間關系圖（該裝置氣密性良好，p0是集氣瓶內(nèi)初始氣壓，p和p′分別是反應結(jié)束后恢復到室溫時集氣瓶內(nèi)的氣壓）。

（1）寫出木炭燃燒的化學方程式 。該實驗中能否利用木炭燃燒測定空氣中氧氣含量，并說明理由 。

（2）從微觀角度解釋圖5中反應開始時集氣瓶中壓強瞬間變大的原因是 。

【交流反思】小明提出能否用鐵絲代替上述實驗中的紅磷測定空氣中氧氣含量，同學們一致反對，理由是鐵絲在空氣中不能燃燒。寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學方

Answer 1

【答案】【你知道嗎】C

【實驗回顧】4P + 5O22P2O5 過量（或足量）

【實驗探究】（1）液封或緩沖壓強或吸收白煙（合理即可）（2）偏小 （3）18%

【拓展延伸】（1）C + O2CO2

不能，因為木炭燃燒生成的二氧化碳也是氣體，瓶中氣壓不變。

（2）燃燒放熱，溫度升高，氣體分子運動加快

【交流反思】3Fe + 2O2Fe3O4

【解析】

試題分析：（1）法國的拉瓦錫最早利用天平作為工具,用定量的方法測定并得出空氣的組成,

（2）紅磷在空氣中燃燒，其實質(zhì)是紅磷和空氣中的氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，其反應的化學方程式為4P + 5O22P2O5 ；為保證測定結(jié)果，實驗中所取紅磷必須過量。

（3）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(nèi)氣壓的驟然升高；如果白磷停止燃燒時立即記錄量筒內(nèi)剩余水的體積，則會導致測定結(jié)果偏小；集氣瓶內(nèi)空氣的體積是（200﹣50）mL=150ml，進入水的體積是（100-73）mL，即氧氣的體積是27mL，因此氧氣的體積分數(shù)27ml/150ml=18%

（4）C + O2CO2 ；不能，因為木炭燃燒生成的二氧化碳也是氣體，瓶中氣壓不變。

（2）燃燒放熱，溫度升高，氣體分子運動加快