Question

6．在“空氣中氧氣含量的測定”實驗探究中，A同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：
在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷，點燃后立即插入125mL  集氣瓶內(nèi)，立即塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，再打開止水夾，水倒流注入集氣瓶．（實驗裝置如圖甲所示）回答下列問題：
（1）實驗過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是冒出大量的白煙，有約25mL水流入集氣瓶中．
反應(yīng)的表達式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅，若裝置漏氣結(jié)果偏�。ù蠡蛐。�．
（2）B同學(xué)用上述實驗裝置測定的結(jié)果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出兩種）：紅磷量不足、沒有冷卻到室溫再讀數(shù)．
（3）C同學(xué)也設(shè)計了一個實驗方案，裝置和操作同上，用木炭代替了紅磷．當木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾后，水能否進入集氣瓶？為什么？【已知：木炭在空氣中燃燒生成氣體】
答：否，原因是碳與氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳氣體，沒有產(chǎn)生壓強差．
（4）某同學(xué)對上述實驗又進行了大膽改進，設(shè)計如右乙圖（選用容積為35mL的試管作反應(yīng)容器）實驗方案進行，收到了良好的效果． 實驗的操作步驟如下：
①撤去酒精燈，待試管冷卻到室溫后．     ②點燃酒精燈．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，并按圖中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾松開橡皮管．      ④讀取并記錄注射器活塞的數(shù)據(jù)．
你認為正確的實驗操作順序是③②①④（填序號）．實驗中，可以觀察到：紅磷燃燒時，注射器活塞先向右（左或右）移動，冷卻過程中活塞會將向左（左或右）慢慢移到約為1 mL刻度處才停止．
（5）對比上述兩實驗，你認為具有：實驗數(shù)據(jù)精確又比較環(huán)保的優(yōu)點是Ⅱ圖．

Answer 1

分析 （1）紅磷在空氣中能夠劇烈地燃燒，放出大量的熱，產(chǎn)生大量的白煙；
（2）紅磷不足、裝置漏氣、點燃后沒有迅速伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞、沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾等都可以使測定的結(jié)果不準確；
（3）用木炭代替了紅磷，水不會進入集氣瓶，因為碳與氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳氣體，內(nèi)外沒有產(chǎn)生壓強差；
（4）根據(jù)實驗現(xiàn)象可以判斷解答；
（5）根據(jù)裝置特點分析解答．

解答 解：（1）紅磷燃燒的現(xiàn)象是：發(fā)黃光、放熱、冒出大量的白煙；實驗結(jié)束后，打開鐵夾，水倒吸進入集氣瓶，約占集氣瓶容積的125mL×$\frac{1}{5}$=25mL；反應(yīng)的方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；如果裝置漏氣，會導(dǎo)致進入集氣瓶中的水不到集氣瓶容積的五分之一，從而導(dǎo)致測定結(jié)果偏低；
（2）保證本實驗成功的關(guān)鍵是：裝置氣密性要好；紅磷要足量；要冷卻到室溫再讀數(shù)．故答案為：裝置氣密性不好；紅磷量不足；
（3）用木炭代替了紅磷，水不會進入集氣瓶，因為碳與氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳氣體，內(nèi)外沒有產(chǎn)生壓強差．故答案為：不會；碳與氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳氣體，沒有產(chǎn)生壓強差；
（4）圖Ⅱ?qū)嶒炚�確的實驗操作順序是：③②①④；實驗中，可以觀察到：紅磷燃燒時，注射器活塞先向右移動，冷卻過程中活塞會將向左慢慢移到；由于紅磷燃燒消耗了容積為45mL的18×180mm的試管內(nèi)空氣的五分之一，也就是9mL，所以活塞所處的刻度值為10mL-9mL=1mL；
（5）圖Ⅱ?qū)嶒炛蟹磻?yīng)始終在密閉容器中，防止生成的五氧化二磷污染空氣，測量結(jié)果更準確．對照圖Ⅱ?qū)嶒�，圖I實驗的不足之處是：實驗誤差較大、污染環(huán)境、不便于讀數(shù)等．
答案：
（1）冒出大量的白煙；25；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；偏��；
（2）紅磷量不足；沒有冷卻到室溫再讀數(shù)；
（3）否；碳與氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳氣體，沒有產(chǎn)生壓強差；
（4）③②①④；右；左；1；
（5）反應(yīng)始終在密閉容器中，防止生成的五氧化二磷污染空氣，測量結(jié)果更準確

點評 本考點考查的是空氣中氧氣含量的探究實驗，根據(jù)實驗操作圖，回憶實驗中現(xiàn)象，由實驗中的注意事項，對實驗結(jié)果進行評價，從而理解該實驗的探究目的．對實驗結(jié)果進行評價，是近幾年中考的重點之一，要好好把握．