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，設計圖Ⅱ（選用容積為30mL的試管作反應容器）實驗方案進行，收到了良好的效果．請你對比分析圖Ⅰ、圖Ⅱ實驗，回答下列有關問題．

（1）指出實驗中A、B儀器的名稱：A集氣瓶、B燒杯．
（2）圖Ⅰ實驗中發(fā)生反應的文字表達式為磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（3）圖Ⅱ實驗的操作步驟如下：
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，將注射器活塞前沿置于15mL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讀取注射器活活塞所對應的數據．
你認為正確的實驗操作順序是③①②④（填序號）．
（4）圖Ⅱ實驗中，注射器活塞前沿將從15mL刻度處慢慢前移到約為9mL刻度處才停止．
（5）按圖Ⅱ實驗若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱紅磷，充分反應直至燃燒結束，試管冷卻．可觀察到白磷燃燒，產生白煙，活塞先向右移動，最終穩(wěn)定在約6mL的刻度線上．
（6）對照圖Ⅱ實驗，你認為圖Ⅰ實驗有何不足之處？（回答一點即可）

Answer 1

分析 （1）根據常見儀器的名稱回答；
（2）根據紅磷燃燒的現象分析解答；
（3）按儀器的組裝→實驗的進行→結論的形成分析排列；
（4）根據空氣中氧氣的體積分數及反應器的容積分析；
（5）根據空氣中氧氣的體積分數及反應器的容積分析；
（6）根據信息主要從環(huán)境的保護、實驗的誤差等方面分析解答．

解答 解：（1）A是集氣瓶，B是燒杯；
（2）紅磷燃燒產生大量白煙，文字表達式為：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（3）圖Ⅱ實驗的操作步驟如下：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，再將彈簧夾緊橡皮管．④讀取注射器活塞的數據．故圖Ⅱ實驗中正確的實驗操作順序是③①②④．
（4）由于空氣中氧氣的體積分數約為的$\frac{1}{5}$，紅磷燃燒消耗了容積為30mL的試管內空氣的$\frac{1}{5}$，也就是6mL（即30mL×$\frac{1}{5}$）；所以活塞所處的刻度值為15mL-6mL=9mL；
（5）不使用彈簧夾，用酒精燈加熱白磷，白磷實際消耗掉的是試管30mL和注射器內15mL的氧氣為（30mL+15mL）×$\frac{1}{5}$=9mL，所以活塞應停在15mL-9mL=6mL的刻度處；
（6）對照圖I實驗，圖Ⅱ實驗具有以下優(yōu)點：裝置始終密閉，減少實驗誤差，節(jié)省燃料，不污染環(huán)境，便于讀數等，因此圖I的缺點是：易造成實驗誤差（或污染環(huán)境）；
故答案為：
（1）A集氣瓶；B燒杯．
（2）磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（3）③①②④；
（4）9；
（5）白磷燃燒，產生白煙，活塞先向右移動，最終穩(wěn)定在約6mL的刻度線上
（6）燃燒產物逸散，污染空氣；實驗結果不夠準確；裝置氣密性沒有 II好．

點評 此題是關于對空氣中氧氣含量的實驗考查，解題的關鍵是了解空氣中氧氣的含量以及相關的實驗要求，屬于開放型實驗分析題，熟練掌握測定的原理、實驗的注意事項、實驗的現象等是解題的關鍵．