Question

20．測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)可以采用圖甲乙兩種裝置．乙裝置可視為甲的改進(jìn)裝置，在由兩個(gè)注射器組成的密閉系統(tǒng)中留有25mL空氣，給裝有細(xì)銅絲的玻璃管加熱，同時(shí)緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞，至玻璃管內(nèi)的銅絲在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無(wú)進(jìn)一步變化時(shí)停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個(gè)注射器內(nèi)，觀察密閉系統(tǒng)內(nèi)空氣體積變化．（提示：銅絲在空氣中加熱和氧氣反應(yīng)生成黑色固體氧化銅）

（1）在甲裝置實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，紅磷燃燒集氣瓶中充滿白煙，一段時(shí)間后，自動(dòng)熄滅了，你認(rèn)為原因是集氣瓶中的氧氣被耗完
（2）冷卻后，松開止水夾，你觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶容積的五分之一．
（3）從這個(gè)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是氧氣約占空氣體積的五分之一
（4）寫出紅磷燃燒的化學(xué)表達(dá)式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（5）在乙裝置實(shí)驗(yàn)加熱過(guò)程中，交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞的目的是使氧氣與銅絲充分接觸．
（6）乙裝置實(shí)驗(yàn)中測(cè)得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體總體積	反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體總體積
25mL	22mL

由此數(shù)據(jù)可以推算出測(cè)定的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)＜ 2l%（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧氣的助燃性來(lái)考慮；
（2）根據(jù)裝置內(nèi)壓強(qiáng)的變化考慮；
（3）紅磷過(guò)量，能將瓶?jī)?nèi)的氧氣全部消耗掉；
（4）紅磷與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷；
（5）由實(shí)驗(yàn)條件可推出交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器的目的是使封閉空間的氧氣充分反應(yīng)；
（6）根據(jù)反應(yīng)前后注射器內(nèi)氣體的體積變化，以及測(cè)定空氣中氧氣含量的注意事項(xiàng)回答．

解答 解：（1）由于氧氣具有助燃性，所以集氣瓶里的氧氣消耗完了，或氧氣的含量少了，都能使紅磷熄滅；故填：集氣瓶中的氧氣被耗完；
（2）磷燃燒消耗氧氣使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓的作用下水沿著導(dǎo)管被壓入集氣瓶?jī)?nèi)，并進(jìn)入集氣瓶容積的五分之一；故填：燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶容積的五分之一；
（3）進(jìn)入的水的體積即為消耗的氧氣體積，說(shuō)明氧氣約占空氣體積的五分之一；故填：氧氣約占空氣體積的五分之一；
（4）磷與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（5）交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器的目的是使封閉空間的氧氣與銅絲充分接觸，使空氣中的氧氣與銅絲充分反應(yīng)；故填：使氧氣與銅絲充分接觸；
（6）反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體的體積為25mL，反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體的體積為22mL，則氧氣的體積為3mL，則空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)$\frac{3mL}{25mL}×100%$≈12%＜21%．故填：＜．

點(diǎn)評(píng) 空氣是人類寶貴的自然資源，在中考中占有重要的地位，特別是空氣中氧氣含量的測(cè)定，要注意測(cè)定原理、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵、現(xiàn)象和結(jié)論、裝置的評(píng)價(jià)和改進(jìn)等內(nèi)容的考查．