Question

14．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(shè)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?qū)嶒�，回答下列有關(guān)問題：

（1）指出實驗中儀器的名稱A集氣瓶，B燒杯．
（2）圖I實驗，觀察到燃燒的主要現(xiàn)象是產(chǎn)生黃白色火焰，產(chǎn)生大量白煙，放出熱量；紅磷燃燒了一段時間后，自動熄滅了，原因可能是集氣瓶內(nèi)的氧氣已消耗完．此時集氣瓶內(nèi)剩下的氣體主要是氮氣．
（3）發(fā)生反應的文字表達式為紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（4）圖Ⅱ?qū)嶒灥牟僮鞑襟E如下：
①點燃酒精燈．②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾．
③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，再用彈簧夾夾緊橡皮管．
④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)．
你認為正確的實驗操作順序是③①②④ （填序號）．
（5）圖Ⅱ?qū)嶒炛�，注射器活塞將�?0mL刻度處慢慢前移到約為1mL刻度處才停止．通過圖Ⅰ和圖Ⅱ?qū)嶒灴梢缘贸觯嚎諝庵醒鯕獾捏w積分數(shù)約占空氣總體積的五分之一．除此之外還能得出剩余氣體難溶于水不燃燒也不支持燃燒的化學性質(zhì)的結(jié)論．
（6）對照圖Ⅱ?qū)嶒灒�你認為圖I實驗有何不足之處？（答一點）易造成實驗誤差．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)儀器的認識解決；
（2）考慮紅磷燃燒的現(xiàn)象；考慮紅磷燃燒一段時間后，自動熄滅了，說明氧氣已經(jīng)充分反應了；
（3）根據(jù)磷燃燒的條件及產(chǎn)物結(jié)合質(zhì)量守恒定律解決；
（4）按儀器的組裝→實驗的進行→結(jié)論的形成分析排列；
（5）主要是根據(jù)氧氣在空氣中的含量計算分析；
（6）主要從環(huán)境的保護實驗的誤差等方面分析解答；

解答 解：（1）依據(jù)常見儀器的認識可知儀器A是集氣瓶；B為燒杯；
（2）圖I實驗，觀察到燃燒的主要現(xiàn)象是 紅磷燃燒產(chǎn)生黃白色火焰，產(chǎn)生大量白煙，放出熱量；冷卻后，松開止水夾，燒杯里的水倒吸到集氣瓶中，集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的20%；紅磷燃燒了一段時間后，自動熄滅了，原因可能是 集氣瓶內(nèi)的氧氣已消耗完．此時集氣瓶內(nèi)剩下的氣體主要是氮氣；
（3）該反應由磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷，故發(fā)生反應的文字表達式為紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（3）從儀器的組裝實驗的進行以及結(jié)論的形成等環(huán)節(jié)可知：圖Ⅱ?qū)嶒炚�確的實驗操作順序應是：③①②④．
（4）因為氧氣約占空氣體積的 $\frac{1}{5}$，而試管的容積是45mL，當其內(nèi)氧氣被耗盡時氣體減少的體積為：45mL×$\frac{1}{5}$，所以活塞所處的刻度值為10mL-45mL×$\frac{1}{5}$=1mL
（5）對照圖I實驗，圖Ⅱ?qū)嶒灳哂幸韵聝?yōu)點：減少實驗誤差，節(jié)省燃料，不污染環(huán)境，便于讀數(shù)．
故答案為：
（1）集氣瓶；燒杯；（2）產(chǎn)生黃白色火焰，產(chǎn)生大量白煙，放出熱量；集氣瓶內(nèi)的氧氣已消耗完；氮氣；
（3）紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；（4）③①②④；  （5）1；（6）易造成實驗誤差（或污染環(huán)境）

點評 此題是關(guān)于對空氣中氧氣含量的實驗考查，解題的關(guān)鍵是了解空氣中氧氣的含量以及相關(guān)的實驗要求，屬于開放型實驗分析題．