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（見圖 I）進行了大膽改進，設計圖（Ⅱ）（選用容積為 45mL 的 18×18mm 的試管作反應容器）實驗方案進行，收到了良好的效果。請你對比分析下面圖I、圖Ⅱ實驗、回答下列有關問題：

（1）圖Ⅰ實驗的步驟為。

①將圖中帶橡皮塞和導管的集氣瓶內的體積分為5等份，并做好標記。

②在燃燒匙內裝入足量的紅磷，將導管上的彈簧夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞。

③充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開彈簧夾。

（2）步驟②集氣瓶中的現象是______________________，步驟③中打開彈簧夾后觀察到的現象是______________，由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為___________。發生反應的符號表達式為__________________。

（3）該實驗還可推出氮氣____________________(填“易”或“難”)溶于水和其化學性質__________________(填“活潑”或“不活潑”)的結論。

（4）該實驗測出的結果偏小的原因可能是___________________(填序號)。

①紅磷量不足 ②未冷卻到室溫就打開彈簧夾 ③裝置氣密性不好 ④點燃紅磷前未夾緊彈簧夾

（5）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。你認為正確的實驗操作順序是：__________________（填序號）。

（6）圖Ⅱ實驗結束后注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為 _________mL刻度處才停止。對照圖Ⅰ實驗，你認為圖Ⅱ實驗有何優點_________________（回答一點即可）

Answer 1

【答案】燃燒產生大量的白煙 水沿導管進入集氣瓶中，瓶中液面上升至最下端的標記處 五分之一 P＋O2P2O5 難 不活潑 ①②③ ③①②④ 1 不污染環境（合理即可）

【解析】

（2）紅磷燃燒的實驗現象是：產生大量的白煙，放出大量的熱；步驟③中打開彈簧夾后觀察到的現象是水沿導管進入集氣瓶中，瓶中液面上升至最下端的標記處；由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為五分之一；磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷，反應的符號表達式為P＋O2P2O5；

（3）通過實驗還可以推斷集氣瓶中氮氣難溶于水和其化學性質不活潑；

（4）該實驗測出的結果偏小的原因可能是紅磷量不足，未冷卻到室溫就打開彈簧夾，裝置氣密性不好；點燃紅磷前未夾緊彈簧夾，會導致集氣瓶中部分氣體膨脹逸出，從而導致實驗結果偏大；

（5）圖Ⅱ實驗正確的實驗操作順序是：③①②④；

（6）圖II所示實驗中，試管中的氧氣體積為：45mL× =9mL，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約1mL刻度處才停止；對照圖I實驗，圖Ⅱ實驗具有以下優點：減少實驗誤差，節省燃料，不污染環境，便于讀數等。