Question

【題目】某化學(xué)興趣小組對(duì)教材中“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．請(qǐng)你對(duì)比分析下面圖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(shù)據(jù)．

你認(rèn)為正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是_____ （填序號(hào)）．

（3）圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)中，注射器活塞將從10mL刻度處先慢慢向_____移，最后在約_____mL刻度處才停止．

（4）下列實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的是（本題為多選）_____

A加熱時(shí)，沒(méi)有夾緊彈簧夾（活塞沒(méi)有彈出）

B白磷的量不足

C沒(méi)有等試管冷卻就松開(kāi)彈簧夾讀數(shù)

D用干燥的紅磷代替白磷作實(shí)驗(yàn)

（5）用上述圖I實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定的結(jié)果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏小，其操作上的原因可能是（要求答出二種）：_____

（6）另一個(gè)同學(xué)也設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，裝置和操作同圖I，只不過(guò)用木炭代替了紅磷．當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開(kāi)鐵夾后，水會(huì)不會(huì)進(jìn)入集氣瓶？為什么？_____

（7）請(qǐng)說(shuō)出圖Ⅱ的優(yōu)點(diǎn)_____．

Answer 1

【答案】磷+氧氣五氧化二磷 ③①②④ 左 1 ABC 紅磷不足、裝置漏氣 不會(huì)，碳與氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，沒(méi)有產(chǎn)生壓強(qiáng)差 減少實(shí)驗(yàn)誤差，節(jié)省燃料，不污染環(huán)境，便于讀數(shù)．

【解析】

（1）該反應(yīng)由磷與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成五氧化二磷．該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：磷+氧氣五氧化二磷．

（2）利用圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)測(cè)定空氣里氧氣含量，首先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，然后點(diǎn)燃酒精燈，使紅磷燃燒，燃燒停止后撤去酒精燈，待試管冷卻后松開(kāi)彈簧夾，讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)，即可測(cè)得空氣中氧氣的體積含量，故圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)中正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是③ ① ② ④ 。

（3）由于紅磷燃燒消耗了氧氣，試管內(nèi)氣體減少，壓強(qiáng)變小，在大氣壓作用下，注射器活塞慢慢向左移動(dòng)，容積為45mL的試管內(nèi)氧氣的體積為：45mL ×=9mL，故反應(yīng)后氣體的體積減少了9mL，所以活塞所處的刻度值為10mL﹣9mL＝1mL。

（4）A．加熱時(shí)，沒(méi)有夾緊彈簧夾（活塞沒(méi)有彈出），氣體進(jìn)入注射器，氧氣不能完全與紅磷反應(yīng)，使結(jié)果偏��；B．白磷的量不足，不能把氧氣耗盡，使結(jié)果偏小；C．沒(méi)有等試管冷卻就松開(kāi)彈簧夾讀數(shù)，氣體膨脹，使結(jié)果偏小；D．紅磷與白磷反應(yīng)都可以在空氣中燃燒，消耗掉氧氣，用干燥的紅磷代替白磷作實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，故選ABC。

（5）紅磷不足、裝置漏氣、沒(méi)有冷卻到室溫就打開(kāi)彈簧夾等都能使測(cè)定的結(jié)果偏小。

（6）用木炭代替紅磷，水不會(huì)進(jìn)入集氣瓶中，因?yàn)樘寂c氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，內(nèi)外沒(méi)有產(chǎn)生壓強(qiáng)差。

（7）對(duì)照?qǐng)DI實(shí)驗(yàn)，圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)具有以下優(yōu)點(diǎn)：減少實(shí)驗(yàn)誤差，節(jié)省燃料，不污染環(huán)境，便于讀數(shù)．