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18×180mm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實驗中發生反應的文字表達式為_____．

（2）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）．

（3）圖Ⅱ實驗中，注射器活塞將從10mL刻度處先慢慢向_____移，最后在約_____mL刻度處才停止．

（4）下列實驗操作，對實驗結果有影響的是（本題為多選）_____

A加熱時，沒有夾緊彈簧夾（活塞沒有彈出）

B白磷的量不足

C沒有等試管冷卻就松開彈簧夾讀數

D用干燥的紅磷代替白磷作實驗

（5）用上述圖I實驗裝置測定的結果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏小，其操作上的原因可能是（要求答出二種）：_____

（6）另一個同學也設計了一個實驗方案，裝置和操作同圖I，只不過用木炭代替了紅磷．當木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水會不會進入集氣瓶？為什么？_____

（7）請說出圖Ⅱ的優點_____．

Answer 1

【答案】磷+氧氣五氧化二磷 ③①②④ 左 1 ABC 紅磷不足、裝置漏氣 不會，碳與氧氣反應生成了二氧化碳氣體，沒有產生壓強差 減少實驗誤差，節省燃料，不污染環境，便于讀數．

【解析】

（1）該反應由磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷．該反應的文字表達式為：磷+氧氣五氧化二磷．

（2）利用圖Ⅱ實驗測定空氣里氧氣含量，首先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，然后點燃酒精燈，使紅磷燃燒，燃燒停止后撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾，讀取注射器活塞的數據，即可測得空氣中氧氣的體積含量，故圖Ⅱ實驗中正確的實驗操作順序是③ ① ② ④ 。

（3）由于紅磷燃燒消耗了氧氣，試管內氣體減少，壓強變小，在大氣壓作用下，注射器活塞慢慢向左移動，容積為45mL的試管內氧氣的體積為：45mL ×=9mL，故反應后氣體的體積減少了9mL，所以活塞所處的刻度值為10mL﹣9mL＝1mL。

（4）A．加熱時，沒有夾緊彈簧夾（活塞沒有彈出），氣體進入注射器，氧氣不能完全與紅磷反應，使結果偏小；B．白磷的量不足，不能把氧氣耗盡，使結果偏��；C．沒有等試管冷卻就松開彈簧夾讀數，氣體膨脹，使結果偏小；D．紅磷與白磷反應都可以在空氣中燃燒，消耗掉氧氣，用干燥的紅磷代替白磷作實驗沒有影響，故選ABC。

（5）紅磷不足、裝置漏氣、沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾等都能使測定的結果偏小。

（6）用木炭代替紅磷，水不會進入集氣瓶中，因為碳與氧氣反應生成了二氧化碳氣體，內外沒有產生壓強差。

（7）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．