Question

某化學興趣小組的同學對空氣中氧氣含量的測定實驗進行探究。
（1）如圖所示裝置和藥品進行實驗，在集氣瓶中發生反應的符號表達式是            ，可觀察到的現象是：    ，待裝置冷卻至室溫時打開止水夾后看到    ；

（2）小明同學認為可用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，小麗同學認為不可以，其原因是    ；
（3）小芳同學用鎂條代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量。結果卻發現倒吸的水量遠遠超過集氣瓶體積的1/5。小組的同學幫她仔細檢查，發現裝置的氣密性及操作步驟均無問題。你認為造成此現象的原因可能是    ；
（4）小組的同學反思上述實驗的探究過程后認為：用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時    在藥品的選擇或生成物的要求上應考慮的是         ；
（5）小組的同學還對該實驗進行了如下圖的改進。【已知試管容積為45mL】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的注射器活塞至于10mL刻度處，并按上圖中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾夾緊橡皮管；
④讀取注射器活塞的數據。你認為正確的實驗操作順序是       填序號）。注射器活塞將從10m刻度處慢慢前移到約為             mL刻度處才停止。

Answer 1

（1）P+O₂P₂O₅    生成大量白煙，放熱 ；
水進入集氣瓶內，約占瓶內氣體體積的1/5；
（2）木炭燃燒會生成氣體；
（3）鎂不但能和氧氣反應，還能和空氣中的氮氣反應 。
（4）選擇的藥品只能和氧氣反應，生成物不能是氣體；（5）③①②④ ，  1 。

解析試題分析：（1）實驗改進是建立在實驗原理之上的，本實驗的原理是借助紅磷對空氣中氧氣（也可以是氮氣，不過初中沒有相關反應）的消耗引起裝置內壓強的減小，等泠卻后打開止水夾，從而使燒杯中的水倒流進裝置內．為了保證結果的精確，加入的物質需要滿足能夠消耗了密閉容器內的氧氣，而不產生新的氣體，這樣就可以滿足替代的要求
（2）木炭對應產物是二氧化碳和一氧化碳，所以用木炭代替紅磷是不會得到對應的結果的．而鎂條不僅僅能夠與氧氣反應，而且還能和氮氣反應，這樣就造成進入液體的體積遠遠超過1 5 （分析時一定要注意對反應條件中氣密性等已經說明的良好，否則很容易就理解為氣密性或者藥品的量等原因）
（3）而對應用注射器進行的實驗改進，相對先前的實驗，數據更容易獲取，因為注射器有精確的刻度．計算部分要注意反應消耗掉的是試管內的氧氣，不包含注射器內的部分，所以消耗氧氣是45的1 5，即9mL，所以注射器活塞應該向左滑動到“1”．（但是也有難度：怎么樣減少因為注射器活塞的摩擦造成的誤差．）
考點：測定空氣里氧氣含量的探究；空氣組成的測定．