Question

3．某化學(xué)興趣小組對(duì)教材中“測(cè)定空氣里氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)（見圖I）進(jìn)行了大膽改進(jìn)，設(shè)計(jì)圖（Ⅱ）（選用容積為45mL的18×180mm的試管作反應(yīng)容器）實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行，收到了良好的效果．

（1）圖I中觀察到現(xiàn)象是紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，充分反應(yīng)并冷卻后水被倒吸入廣口瓶中，約占原瓶?jī)?nèi)空氣體積的$\frac{1}{5}$，發(fā)生反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）若用圖I裝置實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$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紅磷的量不足，或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等（寫出一點(diǎn)即可）．
（3）圖Ⅱ中（鐵架臺(tái)略去）操作步驟如下：
①點(diǎn)燃酒精燈．
②讀取注射器活塞數(shù)據(jù)．
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20注射器活塞置于10刻度處，并按圖Ⅱ中所示連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管．你認(rèn)為正確操作順序是（填序號(hào)）．④①③②，
（4）圖II所示實(shí)驗(yàn)中，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約1mL刻度處才停止．
（5）對(duì)照?qǐng)DI實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)有何優(yōu)點(diǎn)？（回答一點(diǎn)即可）減少實(shí)驗(yàn)誤差（或節(jié)省燃料或不污染環(huán)境或便于讀數(shù)）．

Answer 1

分析 只有熟悉用紅磷測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，才能正確解答本題．

解答 解：（1）圖I實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，充分反應(yīng)并冷卻后水被倒吸入廣口瓶中，約占原瓶?jī)?nèi)空氣體積的$\frac{1}{5}$；
磷與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成五氧化二磷．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）若用圖I裝置實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；由于紅磷的量不足，或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等原因，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差；所以，若用圖I裝置實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)明顯誤差，操作上的原因可能是紅磷的量不足，或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等．
（3）圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)中正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是④①③②．
（4）由于紅磷燃燒消耗了容積為45mL的18×180mm的試管內(nèi)空氣的$\frac{1}{5}$，也就是9mL（即45mL×$\frac{1}{5}$）；所以活塞所處的刻度值為10mL-9mL=1mL．
（5）對(duì)照?qǐng)DI實(shí)驗(yàn)，圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)具有以下優(yōu)點(diǎn)：減少實(shí)驗(yàn)誤差，節(jié)省燃料，不污染環(huán)境，便于讀數(shù)．
故答案為：
（1）紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，充分反應(yīng)并冷卻后水被倒吸入廣口瓶中，約占原瓶?jī)?nèi)空氣體積的$\frac{1}{5}$；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；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(shí)驗(yàn)誤差（或節(jié)省燃料或不污染環(huán)境或便于讀數(shù)）．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查用紅磷測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，難度稍大．