Question

20．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(shí)驗(yàn)時(shí)先在集氣瓶里加入少量水，做上記號(hào)．用彈簧夾夾緊乳膠管，點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊．待紅磷熄滅后，發(fā)現(xiàn)紅磷還有剩余，冷卻，打開彈簧夾，燒杯中的水倒流進(jìn)集氣瓶中，液面上升到圖中A位置．

（1）從上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：集氣瓶中剩余氣體的有關(guān)性質(zhì)有難溶于水；不支持燃燒等（寫出兩點(diǎn)）；
（2）而某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)中，A內(nèi)氣體減少的體積小于$\frac{1}{5}$，試問導(dǎo)致該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因可能是（答一種就可）
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）某化學(xué)興趣小組對此實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)如圖乙（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．回答下列有關(guān)問題：
改進(jìn)實(shí)驗(yàn)（鐵架臺(tái)略去）中的操作步驟如下：①點(diǎn)燃酒精燈；②讀取注射器活塞的數(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(rèn)為正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是（填序號(hào)）④①③②．
（4）實(shí)驗(yàn)中，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為1mL刻度處才停止．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象分析氮?dú)獾男再|(zhì)；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理及注意的事項(xiàng)分析實(shí)驗(yàn)值偏小的原因；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和操作過程分析實(shí)驗(yàn)的步驟；
（4）根據(jù)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)分析注射器活塞停止的位置．

解答 解：（1）由實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象可知，氮?dú)獠缓图t磷反應(yīng)，集氣瓶中有水，說明了氮?dú)獾男再|(zhì)有：難溶于水、氮?dú)獠荒苤С秩紵��?br />（2）導(dǎo)致該實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(diǎn)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(shù)據(jù)．所以實(shí)驗(yàn)的步驟順序是：④①③②；
（4）由于空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，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．

點(diǎn)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(yǎng)學(xué)生分析總結(jié)能力和實(shí)驗(yàn)探究能力．