Question

空氣是一種寶貴的資源．用如圖甲所示裝置，測定空氣里氧氣的含量．實驗時先在集氣瓶里加入少量水，做上記號．用彈簧夾夾緊乳膠管．點燃燃燒匙內的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊．待紅磷熄滅后，發現紅磷還有剩余，冷卻，打開彈簧夾，燒杯中的水倒流進集氣瓶中，液面上升到圖中A位置．

（1）從上述實驗現象可知：氧氣約占空氣總體積的________．請寫出其中兩點關于剩余氣體的有關性質：①________、②________；
（2）而某同學在做該實驗中，A內氣體減少的體積小于1/5，試問導致該實驗結果的原因可能是________（答一種就可）．
（3）某化學興趣小組對此實驗裝置進行了改進，設計如圖乙（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．回答下列有關問題：改進實驗（鐵架臺略去）中的操作步驟如下：①點燃酒精燈；②讀取注射器活塞的數據；③撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；④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，并按圖中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管．
你認為正確的實驗操作順序是________（填序號）．
（4）實驗中，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．

Answer 1

解：（1）由題意可知，進入集氣瓶的水約占集氣瓶空氣體積的，所以，氧氣約占空氣總體積的；由實驗的現象可知，氮氣不和紅磷反應，集氣瓶中有水，說明了氮氣的性質有：難溶于水、氮氣不能支持燃燒；
（2）導致該實驗值偏小的原因較多，例如：裝置漏氣或紅磷的量不足或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等；
（3）在圖乙的試驗中，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，并按圖中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管；再點燃酒精燈；紅磷燃燒后撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；最后讀取注射器活塞的數據．所以實驗的步驟順序是：④①③②；
（4）由于空氣中氧氣的體積分數約占空氣體積的，在45mL的空氣中有9mL的氧氣，消耗完氧氣后，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為1mL的位置．
故答為：（1）；難溶于水；不支持燃燒等；（2）裝置漏氣或紅磷的量不足或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等；
（3）④①③②；（4）1．
分析：（1）根據實驗的原理，由進入集氣瓶水的體積，分析空氣中氧氣的體積分數，根據實驗的現象分析氮氣的性質；
（2）根據實驗的原理及注意的事項分析實驗值偏小的原因；
（3）根據實驗的原理和操作過程分析實驗的步驟；
（4）根據空氣中氧氣的體積分數分析注射器活塞停止的位置
點評：本題開放性的考查了空氣中氧氣含量的測定，有利于培養學生分析總結能力和實驗探究能力．