某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进了教材中的实验，设计出如图所示的实验装置．实验步骤如下：①连接仪器；②在集气瓶里装进适量a体积的水，燃

Question

某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进了教材中的实验，设计出如图所示的实验装置．实验步骤如下：
①连接仪器；
②在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一小块白磷（注：白磷比红磷易燃，着火点只有40℃，化学性质及燃烧的产物均与红磷相同），在橡皮塞上插一根能上下移动的玻璃棒；再在橡皮塞上插一根接近瓶底的导管，并把导管的另一端放入盛有水的烧杯中．
③把预热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量的______，同时放出大量的热．
④待白磷燃烧熄灭后，进行振荡．
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）请完成步骤①、③有关内容．
（2）请写出白磷燃烧时的文字表达式

磷+氧气

点燃

五氧化二磷

磷+氧气

点燃

五氧化二磷

，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______
A．先上升，后下降  B．先下降，后上升  C．上升  D．下降
（3）若实验取得成功，a、b、c三个数据应满足：((b−a))/((c−a))≈

(1)/(5)

(1)/(5)

．
（4）请设计实验证明上述瓶内无氧气剩余，简要写出实验步骤和现象．

实验步骤

实验现象

（5）小明对“实验前集气瓶里要装进适量a体积的水”非常不理解．在老师的指导下，他终于明白“a体积水”的作用：______；______．（答两点）

Answer 1

（1）③把预热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量的白烟，同时放出大量的热．
故填：白烟．
（2）白磷燃烧时的文字表达式为：磷+氧气→点燃五氧化二磷；
在白磷开始燃烧时，反应放出大量的热，集气瓶中的空气膨胀，压强增大，集气瓶中的水一部分被排出，液面下降；
最后熄灭冷却至室温时，集气瓶中的压强减小，在外界大气压的作用下，水进入集气瓶，液面上升，因此集气瓶内水面的变化情况是先下降，后上升．
故填：磷+氧气→点燃五氧化二磷；B．
（3）因为((b−a))/((c−a))表示空气中氧气的体积和空气的体积之比，所以((b−a))/((c−a))≈(1)/(5)．
故填：15．
（4）如果将实验完后燃烧匙内的固体放在酒精灯的火焰上加热时，能够产生白烟，说明白磷过量，进一步能够说明上述瓶内无氧气剩余．
实验步骤和现象为：

实验步骤	实验现象
将实验完后燃烧匙内的固体放在酒精灯的火焰上	产生大量白烟

（5）“a体积水”的作用：加快集气瓶的冷却，缩短实验时间；吸收反应生成的五氧化二磷，防止污染环境．
故填：加快集气瓶的冷却；吸收反应生成的五氧化二磷．