Question

某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了“空氣中氧氣含量測定”實驗的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了教材中的實驗，設(shè)計出如圖所示的實驗裝置．
【閱讀資料】①白磷和紅磷組成元素相同．白磷燃燒所需的最低溫度是40℃，而紅磷需要240℃．
②紫色石蕊溶液是一種酸堿指示劑，酸性物質(zhì)的溶液能使紫色石蕊溶液變紅．
【實驗步驟】：
①如圖所示連接儀器，檢查裝置的氣密性良好．
②在集氣瓶里裝入適量a體積的水，燃燒匙里放一塊白磷，在酒精燈上把玻璃棒下端加熱后，立刻將集氣瓶上的三孔膠塞塞緊．
③迅速將預(yù)熱過的玻璃棒按下與白磷接觸．觀察到白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙．
④待白磷燃燒完畢，將集氣瓶稍加振蕩，白煙消失．
⑤待集氣瓶完全冷卻至室溫，打開止水夾，量出集氣瓶中水的體積為b，整個集氣瓶的體積為c．
⑥根據(jù)a、b、c三個數(shù)據(jù)，計算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．
根據(jù)以上實驗信息，回答下列有關(guān)問題：
（1）為了充分消耗容器中的氧氣，藥品中白磷的用量應(yīng)保證

 

．
（2）若實驗非常成功，請寫出a、b、c三個數(shù)據(jù)應(yīng)滿足的一個等式關(guān)系

 

．
（3）小組成員小張對“實驗前向集氣瓶內(nèi)裝入適量a體積的水”不理解．咨詢組長小明后，他終于明白加入水的作用，其一是

 

；其二是

 

．
（4）小組成員小紅無意間發(fā)現(xiàn)，向b體積水中滴加幾滴紫色石蕊溶液，溶液會變成紅色．請你對“變紅”現(xiàn)象的原因提出大膽地猜想

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定

專題：空氣與水

分析：（1）考慮足量白磷可以充分消耗容器中的氧氣；
氣中氧氣的含量與白磷燃燒只消耗氧氣的性質(zhì)進(jìn)行分析；
（3）圍繞“白磷燃燒時集氣瓶內(nèi)壓力增大過度，會使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出”這一因素進(jìn)行分析；
（4）猜測白煙（五氧化二磷固體）溶于水中形成了酸性物質(zhì)．

解答：解：
（1）為了充分消耗容器中的氧氣，藥品中白磷的用量應(yīng)保證足量．
（2）若實驗非常成功，請寫出a、b、c三個數(shù)據(jù)應(yīng)滿足的一個等式關(guān)系式是：

b-a

c-a

=

1

5

或

b-a

c-a

×100%=20%（或21%）或5b-c=4a；故答案為是：

b-a

c-a

=

1

5

或

b-a

c-a

×100%=20%（或21%）或5b-c=4a；
（3）集氣瓶內(nèi)預(yù)先裝入適量的水，使白磷燃燒時集氣瓶內(nèi)氣壓不會過度增大，不至于使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出；
（4）向b體積水中滴加幾滴紫色石蕊溶液，溶液會變成紅色，猜測因為白煙（五氧化二磷固體）溶于水中形成了酸性物質(zhì)，因此紫色石蕊試液變紅，故答案為：白煙（五氧化二磷固體）溶于水中形成了酸性物質(zhì)．
 故答案為：
（1）足量．
（2）

b-a

c-a

=

1

5

或

b-a

c-a

×100%=20%（或21%）或5b-c=4a；
（3）使白磷燃燒時集氣瓶內(nèi)氣壓不會過度增大，不至于使集氣瓶中氣體受熱膨脹而逸出；
（4）白煙（五氧化二磷固體）溶于水中形成了酸性物質(zhì)．

點評：空氣中氧氣含量的測定也是中考考查的一個熱點，重點考查實驗過程中看到的現(xiàn)象以及導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大或偏小的原因．未來中考對該實驗的考查將會不斷創(chuàng)新，例如，用放大鏡匯聚太陽光產(chǎn)生能量代替酒精燈完成實驗；在裝置上用注射器、活塞、圓筒狀玻璃容器、U型管等．但不管如何創(chuàng)新，同學(xué)們只要深刻理解該實驗的原理，即可順利解題．