题目

小沛用如图所示装置测量空气中氧气含量，集气瓶容积为700mL，集气瓶内水的体积为100mL，实验开始前量筒200mL，实验结束后量筒中水的体积为100mL． （1）白磷燃烧的化学反应式为　． （2）用力将预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷燃烧并产生大量白烟．整个实验过程中，量筒内水面的变化情况是　　． （3）将步骤（2）后的集气瓶内气体换成等体积的混合气体（该混合气体中氧气体积分数为1%，氮气体积分数为99%），再次实验，发现白磷不能被点燃．由此可知，在所有操作均规范的情况下，步骤（2）实验所测得的空气中氧气的含量比理论值　　（填“偏大”、“偏小”或“不变”），该实验测得氧气体积是　　mL． （4）已知氧气密度为1.4g/L，每31g白磷燃烧需要消耗40g氧气，若操作中要尽量消耗完瓶中的氧气，求完成此实验至少需要白磷多少克．（要求写出计算过程，结果保留两位小数） 答案：【考点】空气组成的测定；书写化学方程式；根据化学反应方程式的计算． 【专题】空气与水． 【分析】（1）白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷； （2）白磷在空气中燃烧时发出大量的热； （3）由量筒进入集气瓶中的水的体积即为该实验测得氧气体积； （4）根据反应的化学方程式和提供的数据可以进行相关方面的计算． 【解答】解：（1）白磷燃烧的化学反应式为：4P+5O22P2O5． 故填：4P+5O22P2O5． （2）整个实验过程中，开始时反应放热，瓶中气体压强增大，导致瓶中部分水进入量筒中，量筒中液面升高，反应结束后，冷却至室温，气体压强减小，又由于瓶中氧气被消耗，因此量筒中的水进入瓶中，故量筒内水面的变化情况是先升高后降低． 故填：先升高后降低． （3）将步骤（2）后的集气瓶内气体换成等体积的混合气体（该混合气体中氧气体积分数为1%，氮气体积分数为99%），再次实验，发现白磷不能被点燃，即即使白磷过量，也不能把瓶中氧气完全消耗，由此可知，在所有操作均规范的情况下，步骤（2）实验所测得的空气中氧气的含量比理论值偏小； 由于实验结束后量筒中水的体积为100mL，即量筒中的水减少了100mL，说明瓶中氧气的体积是100mL，因此该实验测得氧气体积是100mL． 故填：偏小；100． （4）设需要白磷的质量为x， 瓶中氧气质量为：1.4g/L×0.1L=0.14g， 4P+5O22P2O5， 124  160 x      0.14g =， x=0.11g， 答：若操作中要尽量消耗完瓶中的氧气，完成此实验至少需要0.11g白磷． 【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

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