Question

【題目】幾種測定空氣中氧氣含量的實驗（如圖所示），請根據(jù)實驗回答問題。

（1）拉瓦錫用定量的方法研究空氣的成分（圖1），通過該實驗拉瓦錫得出了空氣是由氧氣和_____（填物質(zhì)名稱）組成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5.該實驗中選用汞的優(yōu)點是_____。

A 實驗過程中沒有污染

B 能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡

C 實驗儀器易得到

D 反應(yīng)不需要條件

（2）實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量（圖2），寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式_____；測出的氧氣含量常常遠(yuǎn)低于1/5，可能的原因是_____（寫一 條即可）。

（3）興趣小組同學(xué)對圖2實驗進行了改進，設(shè)計了如圖3的實驗。

實驗前，打開彈簧夾,將體積為25mL的注射器活塞前沿20mL刻度處推至l5mL刻度處，然后松開手，若活塞能返回至原處，則說明_____。

實驗時，先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱紅磷，可觀察到的現(xiàn)象為_____；燃燒結(jié)束后，等到試管冷卻后再松開彈簧夾，注射器活塞會從原來的20mL處移動，最終將停留在約為_____mL（填整數(shù)）刻度處:若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱紅磷，充分反應(yīng)后冷卻后，注射器活塞最終又將停留在約為_____mL（填整數(shù)）刻度處。

對照圖2實驗，你認(rèn)為圖3實驗有何優(yōu)點?_____（回答一點即可）

（4）興趣小組同學(xué)，還設(shè)計了用傳感器技術(shù)測定空氣中氧氣含量，安驗裝置如圖4所示，反應(yīng)過程中容器內(nèi)的壓強、溫度和氧氣濃度三條曲線變化趨勢如圖5所示。其中Y表示的是_____變化的曲線:結(jié)合X、Y兩條曲線，分析圖5中氣體壓強先變大后逐漸減小的原因_____。

Answer 1

【答案】氮氣 B 紅磷量不足，氧氣沒有完全反應(yīng)掉（合理即可） 裝置的氣密性好 紅磷燃燒，產(chǎn)生白煙 12 8 誤差小，便于讀數(shù) 氧氣濃度 開始反應(yīng)溫度升高對氣體體積的影響大于氧氣減少，氣體膨脹，壓強升高;后逐漸變小是因為氧氣減少對氣體體積的影響大于溫度升高氣體壓強逐漸減小

【解析】

（1）拉瓦錫用定量的方法研究空氣的成分（圖1），通過該實驗拉瓦錫得出了空氣是由氧氣和氮氣組成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5，該實驗中選用汞的優(yōu)點是：

A 汞是易揮發(fā)的重金屬，實驗過程中有污染，選項錯誤；

B 能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡，選項正確；

C 曲頸甑不是易得的實驗儀器，選項錯誤；

D 反應(yīng)條件是加熱，選項錯誤；故選B；

（2）紅磷燃燒是指紅磷和氧氣在點燃條件下生成五氧化二磷，化學(xué)方程式；測定空氣中氧氣含量的原理是，利用物質(zhì)與空氣中的氧氣反應(yīng)，又不生成氣體，使瓶內(nèi)氣體減少，壓強變小，水倒流入集氣瓶內(nèi)，倒流的水的體積就等于瓶內(nèi)氧氣的體積。結(jié)果偏小的原因是： 紅磷量不足或裝置漏氣或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等；

（3）實驗前，打開彈簧夾，將體積為25mL的注射器活塞前沿叢20mL刻度處推至l5mL刻度處，然后松開手，若活塞能返回至原處，則說明裝置的氣密性好；實驗時，先夾緊彈簧夾，用酒精燈加熱紅磷，可觀察到的現(xiàn)象為紅磷劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙；燃燒結(jié)束后，等到試管冷卻后再松開彈簧夾，由于氧氣約占空氣體積的五分之一，裝置內(nèi)原有空氣是40mL，氧氣為8mL，注射器活塞會從原來的20mL處移動，最終將停留在約為12mL刻度處；若不使用彈簧夾，裝置內(nèi)原有空氣是60mL，氧氣為12mL，用酒精燈加熱紅磷，充分反應(yīng)后冷卻后,注射器活塞最終又將停留在約為8mL刻度處；

對照圖2實驗，圖3實驗有何優(yōu)點：裝置始終密閉可以保持良好的氣密性，使測定結(jié)果準(zhǔn)確；

（4）安驗裝置如圖4所示，反應(yīng)過程中容器內(nèi)的壓強、溫度和氧氣濃度三條曲線變化趨勢如圖5所示。其中Y表示的是氧氣濃度變化的曲線，反應(yīng)中氧氣的量逐漸減少，結(jié)合X、Y兩條曲線，圖5中氣體壓強先變大后逐漸減小的原因：開始反應(yīng)溫度升高對氣體體積的影響大于氧氣減少，氣體膨脹，壓強升高;后逐漸變小是因為氧氣減少對氣體體積的影響大于溫度升高氣體壓強逐漸減小。