Question

某校化學興趣小組想親身感受科學家的探究歷程，他們選擇了“空氣中氧氣含量的粗略測定”為探究內容．他們將實驗（見圖I）進行了大膽改進，按圖（Ⅱ）（選用容積為45mL的18×180mm的試管作反應容器）設計方案進行實驗，收到了良好的效果．請你對比分析下面圖I、圖Ⅱ的實驗，回答下列有關問題：

（1）指出實驗中A、B儀器的名稱：A

集氣瓶

、B

燒杯

．
（2）圖I實驗中的現象為

紅磷燃燒發出黃光，放出熱量，產生大量白煙，水進入集氣瓶約占集氣瓶容積的五分之一

．
（3）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差，其操作上的原因可能是（要求答出兩種）：

裝置不嚴密

；

紅磷的量不足

．
（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將足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，再用彈簧夾夾緊橡皮管．
④讀取注射器活塞的數據．你認為正確的實驗操作順序是

③①②④

（填序號）．
（5）圖Ⅱ實驗中，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為

1

mL刻度處才停止．
（6）對照圖Ⅱ實驗，你認為圖I實驗有何不足之處？（回答一點即可）

向瓶口塞入膠塞過程中，空氣容易跑出，易產生誤差

．

Answer 1

分析：本題是測定氧氣在空氣中的體積分數的實驗探究，要把空氣中的氧氣消耗掉，在本實驗中用的是紅磷，紅磷在空氣中燃燒的現象：發黃光、放出熱量、冒出大量的白煙；打開止水夾，水進入集氣瓶約占集氣瓶容積的五分之一．要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數．圖Ⅱ實驗的操作步驟是：將足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，再用彈簧夾夾緊橡皮管；點燃酒精燈；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．圖Ⅱ實驗中，45mL的空氣中消耗了9mL氧氣，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為1mL刻度處才停止．實驗的不足之處有：向瓶口塞入膠塞過程中，空氣容易跑出，易產生誤差．

解答：解：（1）集氣瓶和燒杯是實驗中常用的儀器，故答案為：集氣瓶；燒杯
（2）紅磷在空氣中燃燒的現象：發黃光、放出熱量、冒出大量的白煙；打開止水夾，水進入集氣瓶約占集氣瓶容積的五分之一．故答案為：紅磷燃燒發出黃光，放出熱量，產生大量白煙，水進入集氣瓶約占集氣瓶容積的五分之一
（3）要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數．故答案為：裝置不嚴密；紅磷的量不足
（4）圖Ⅱ實驗的操作步驟是：將足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，再用彈簧夾夾緊橡皮管；點燃酒精燈；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；故答案為：③①②④
（5）圖Ⅱ實驗中，45mL的空氣中消耗了9mL氧氣，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為1mL刻度處才停止，故答案為：1
（6）實驗的不足之處有：向瓶口塞入膠塞過程中，空氣容易跑出，易產生誤差．故答案為：向瓶口塞入膠塞過程中，空氣容易跑出，易產生誤差

點評：本考點是用紅磷測定氧氣在空氣中的體積分數，屬于實驗方法和過程的探究．這類探究實驗要具體問題具體分析，根據設計的步驟中不同的現象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．本考點主要出現在填空題和實驗題中．