Question

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實驗中觀察到的現象是

 

，發生反應的化學方程式為

 

．
（2）若用圖I裝置實驗結果是：空氣中氧氣含量與正常值有明顯的偏差，其操作上的原因可能是

 

．
（3）圖Ⅱ實驗中（鐵架臺略去）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Ⅱ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）圖Ⅱ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．
（5）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

分析：只有熟悉用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，才能正確解答本題．

解答：解：（1）圖I實驗中觀察到的現象是紅磷燃燒產生大量白煙，充分反應并冷卻后水被倒吸入廣口瓶中，約占原瓶內空氣體積的

1

5

；
磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷．該反應的化學方程式為：4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅．
（2）由于紅磷的量不足，或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等原因，會導致實驗出現誤差；所以，若用圖I裝置實驗結果出現明顯誤差，操作上的原因可能是紅磷的量不足，或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等．
（3）圖Ⅱ實驗中正確的實驗操作順序是④①③②．
（4）由于紅磷燃燒消耗了容積為45mL的18×180mm的試管內空氣的

1

5

，也就是9mL（即45mL×

1

5

）；所以活塞所處的刻度值為10mL-9mL=1mL．
（5）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．
故答案為：
（1）紅磷燃燒產生大量白煙，充分反應并冷卻后水被倒吸入廣口瓶中，約占原瓶內空氣體積的

1

5

；4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；
（2）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；
（5）減少實驗誤差（或節省燃料或不污染環境或便于讀數）．

點評：本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，難度稍大．