Question

【題目】某化學興趣小組對教材中“測定空氣里氧氣含量”的實驗進行了大膽改進，分別設計了以下兩種裝置，如圖I和圖Ⅱ，圖Ⅱ選用容積為30ml(規格為18mm×180mm)的試管作反應容器進行實驗，均取得了良好的實驗效果。請你對比分析下面圖I、 圖Ⅱ的實驗，回答下列有關問題：

(1)圖Ⅰ實驗中觀察到的紅磷燃燒的現象是____________，該反應的化學表達式為_________________________；

(2)下表是圖I實驗中記錄的數據：

集氣瓶的容積(ml)	實驗開始時量筒內水體積(ml)	實驗結束時量筒內水體積(ml)
150	60	37.5

根據實驗數據計算空氣中氧氣的體積分數為_______；

(3)圖Ⅰ實驗中，下列操作過程對實驗結果的影響分析正確的是______(填序號)；

A．彈簧夾沒夾緊會導致實驗結果偏小

B．燃燒匙內盛放過量的紅磷會導致實驗結果偏大

C．沒等裝置冷卻就打開彈簧夾會導致實驗結果偏小

D．點燃紅磷伸入瓶中時，沒有立即塞緊瓶塞會導致實驗結果偏大

(4)圖Ⅱ實驗的操作步驟如下：

①點燃酒精燈； ②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；③將少量紅磷平裝入試管

中，將規格為20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖Ⅱ中所示的連接方式固定

好，再將彈簧夾緊橡皮管； ④讀取注射器活塞的數據；⑤連接儀器并檢查裝置氣密性；

你認為正確的實驗操作順序是_________(填序號)

(5)圖Ⅱ實驗中，若操作均正確，注射器活塞注最終停止在_________mL刻度處。

(6)圖Ⅱ實驗中，若上述步驟③中，未用彈簧夾夾住橡皮管，其它步驟都不變，則實驗過程中注射器的活塞將先向_____(填左或右，下同)移動，后___移動，最終活塞會停留在_____mL刻度處。

(7)對比圖Ⅰ和圖Ⅱ，下列分析正確的是_____(填序號)。

A．圖Ⅰ和圖Ⅱ都能粗略的測出空氣中氧氣的質量分數；

B．圖Ⅱ實驗中，沒有白煙逸出，更環保；

C．圖Ⅱ實驗中裝置始終密閉，避免紅磷放入瓶中時空氣逸出，實驗結果更準確；

D．實驗中紅磷的用量越多，實驗測量結果越大；

Answer 1

【答案】 劇烈燃燒、產生大量白煙 P+O2=P2O5 15% CD ⑤③①②④ 4ml 右 左 2ml BC

【解析】(1)紅磷燃燒的現象是:劇烈燃燒，產生大量白煙，放出大量熱，該反應的化學表達式為4P+5O2點燃2P2O5； 根據實驗數據計算空氣中氧氣的體積分數為（60-37.5）÷150ⅹ100%= 15%；(3) A．彈簧夾沒夾緊會導致氣體逸出，實驗結果偏大；B．燃燒匙內盛放過量的紅磷會充分反應裝置內的氧氣，實驗結果更準確；C．沒等裝置冷卻就打開彈簧夾會可能因氣體膨脹，使導致流入的水偏少，實驗結果偏小；D．點燃紅磷伸入瓶中時，沒有立即塞緊瓶塞會使瓶內氣體因受熱膨脹而逸出，導致實驗結果偏大。(4)圖Ⅱ實驗的操作順序是：⑤連接儀器并檢查裝置氣密性；③將少量紅磷平裝入試管中，將規格為20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖Ⅱ中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管；②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；①點燃酒精燈；④讀取注射器活塞的數據；(5)圖Ⅱ實驗中，開始裝置內的空氣總量為30mL，其中氧氣約為6mL若操作均正確，注射器活塞注最終停止在4mL刻度處。(6)圖Ⅱ實驗中，若上述步驟③中，未用彈簧夾夾住橡皮管，其它步驟都不變，則實驗過程中反應放熱，注射器的活塞將先向右移動，后左移動，反應掉的是40mL空氣中的氧氣，因此氣體減少8mL,最終活塞會停留在2mL刻度處。(7)對比圖Ⅰ和圖Ⅱ，A．圖Ⅰ和圖Ⅱ都能粗略的測出空氣中氧氣的質量分數，正確；B．圖Ⅱ實驗中，裝置始終密閉，沒有白煙逸出，更環保；C．圖Ⅱ實驗中裝置始終密閉，避免紅磷放入瓶中時空氣逸出，實驗結果更準確；D．實驗中紅磷的用量越多，消耗氧氣越徹底，實驗測量結果準確；