Question

某化學(xué)興趣小組對(duì)“測(cè)定空氣里氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)圖I）進(jìn)行了大膽改進(jìn)，設(shè)計(jì)圖（Ⅱ）（選用容積為35mL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．請(qǐng)你對(duì)比分析圖I、圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)，回答下列有關(guān)問(wèn)題：

（1）圖I實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為

 

．
（2）圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)的操作步驟如下：
①點(diǎn)燃酒精燈．②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開(kāi)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，再將彈簧夾緊橡皮管．
④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)．你認(rèn)為正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是

 

（填序號(hào)）．
（3）按圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)完成后，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．
（4）對(duì)照?qǐng)DⅡ?qū)嶒?yàn)，你認(rèn)為圖I實(shí)驗(yàn)有何不足之處？（回答一點(diǎn)即可）

 

（5）采用圖I所示裝置實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)測(cè)定出的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于

1

5

，試分析原因：
①

 

；
②

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：空氣組成的測(cè)定

專題：空氣與水

分析：（1）根據(jù)紅磷的燃燒的變化規(guī)律分析回答．
（2）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．
（3）根據(jù)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)及反應(yīng)器的容積分析．
（4）根據(jù)信息主要從環(huán)境的保護(hù)、實(shí)驗(yàn)的誤差等方面分析解答．
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)分析原因．

解答：解：（1）圖I實(shí)驗(yàn)中紅磷與氧氣在點(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

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅．
（2）圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)中正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是④①③②．
由于紅磷的量不足，或裝置未冷卻至室溫就打開(kāi)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(kāi)彈簧夾等．
（3）紅磷燃燒消耗了容積為45mL的18×180mm的試管內(nèi)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．
（4）對(duì)照?qǐng)DI實(shí)驗(yàn)，圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)具有以下優(yōu)點(diǎn)：裝置始終密閉，減少實(shí)驗(yàn)誤差，節(jié)省燃料，不污染環(huán)境，便于讀數(shù)等，因此圖I的缺點(diǎn)是：易造成實(shí)驗(yàn)誤差（或污染環(huán)境）；
（5）采用圖I所示裝置實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)測(cè)定出的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于

1

5

，由于裝置漏氣會(huì)使裝置內(nèi)氣體減少的少；未等冷卻就打開(kāi)彈簧夾，溫度高，氣體膨脹，此時(shí)觀察讀數(shù)，讀數(shù)會(huì)偏大，使氣體減少的值偏�。�故分析原因：①裝置漏氣；②未等冷卻就打開(kāi)彈簧夾讀數(shù)．
故本題答案為：（1）4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅．
（2）④①③②．
（3）1．
（4）易造成實(shí)驗(yàn)誤差（或污染環(huán)境）．
（5）①裝置漏氣；②未等冷卻就打開(kāi)彈簧夾讀數(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．