题目

二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成 分。仿照这个历史上著名实验的原理，我们可以用图1所示装置来测定空气中氧气的含量，请写出红磷燃烧的符号表达式           ▲          ，该反应属于        ▲         反应（填一种基本反应类型）。 【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么测出的氧气含量远低于21%？ 【分析讨论】（1）实验装置漏气；（2）        ▲        ，导致装置内氧气有剩余；（3）…… 【实验与交流】在老师的指导下，同学们查阅了白磷、红磷等物质燃烧需要的最低含氧量如下： 资料1： 可燃物名称 红磷 白磷 蜡烛 最低含氧量/% 8.0 4.0 16.0 甲、乙、丙三个小组分别用上述过量红磷、白磷、蜡烛三种物质进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后的氧气浓度分别为8.85%、3.21%、16.7%，数据与表中的理论值基本一致。其中蜡烛燃烧后用测一氧化碳浓度传感器测算一氧化碳浓度约为2%。 资料2：蜡烛或者木炭在密闭的集气瓶中燃烧，氧气浓度会不断变小，会有一氧化碳气体生成。常温下一氧化碳难溶于水，且不与澄清石灰水反应。根据以上信息回答下列问题： （1）白磷和红磷相比，使用白磷能使结果更准确，其原因是           ▲                。 （2）请写出木炭燃烧的符号表达式         ▲            ；有同学提议选用木炭替代红磷做实验，在集气瓶底部预先放少量澄清石灰水吸收生成的二氧化碳气体，小华觉得不可行，其主要原因是                       ▲                            。 【实验改进】小邹同学改进了教材中的实验，设计出了如图2所示的实验装置。实验步骤如下： ①如图2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。 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）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是      ▲       。 （2）若实验非常成功，当c为500mL，a=100mL，则b=   ▲  mL。 （3）组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a体积的水”非常不理解。咨询了组长小明之后，他终于明白“a体积的水”的作用，其一是为了加快步骤⑤中集气瓶的冷却速度；其二则主要是  ▲  。 （4）在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是      ▲     （填字母）。         A．用蜡烛代替白磷        B．用红磷代替白磷（红磷燃烧所需要的最低温度在240℃左右） C．集气瓶没有冷却到室温  D．实验前集气瓶里没有装a体积的水 （5）已知化学反应前后元素种类和质量都不发生改变，若该实验中消耗的氧气质量为0.12克，则理论上生成的五氧化二磷的质量为       ▲       g（计算结果保留两位小数）。 答案：  略，     化合反应，                  【分析讨论】（2）红磷的量不足   【实验与交流】（1）原因是：白磷消耗氧气更彻底 （2）略；    主要原因是 ：木炭在氧气浓度较低时，会生成CO气体，且CO气体难溶于水，不与澄清石灰水反应 【实验改进】（1）先下降后上升 （2）180 mL或者184mL（任答一个） （3）防止白磷燃烧时集气瓶中气体受热膨胀逸出，影响实验结果 （4）D   （5）0.21 g

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