Question

某化學(xué)興趣小組對(duì)“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35mL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）按圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)完成后，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為

 

mL刻度處才停止．
（4）對(duì)照?qǐng)DⅡ?qū)嶒?yàn)，你認(rèn)為圖I實(shí)驗(yàn)有何不足之處？（回答一點(diǎn)即可）

 

（5）采用圖Ⅰ所示裝置實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)測(cè)定出的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于

1

5

，試分析原因：?

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：空氣組成的測(cè)定

專(zhuān)題：空氣與水

分析：（1）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；
（2）按儀器的組裝→實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行→結(jié)論的形成分析排列；
（3）主要是根據(jù)氧氣在空氣中的含量計(jì)算分析；
（4）主要從環(huán)境的保護(hù)實(shí)驗(yàn)的誤差等方面分析解答；
（5）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：①裝置的氣密性好；②紅磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)解答．

解答：解：
（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)的方程式為：4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅
（2）從儀器的組裝實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行以及結(jié)論的形成等環(huán)節(jié)可知：圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)正確的實(shí)驗(yàn)操作順序應(yīng)是：③①②④．
（3）因?yàn)檠鯕饧s占空氣體積的

1

5

，而試管的容積是45mL，當(dāng)其內(nèi)氧氣被耗盡時(shí)氣體減少的體積為：45mL×

1

5

，所以活塞所處的刻度值為10mL-45mL×

1

5

=1mL
（4）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)；
（5）本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：①裝置的氣密性好；②紅磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)．故答案為：裝置不嚴(yán)密；紅磷的量不足；或沒(méi)有冷卻到室溫就讀數(shù)等；
故答案為：
（1）4P+5O₂

點(diǎn)燃  .

2P₂O₅
（2）③①②④）   
（3）1
（4）易造成實(shí)驗(yàn)誤差
（5）裝置不嚴(yán)密；紅磷的量不足；或沒(méi)有冷卻到室溫就讀數(shù)等；

點(diǎn)評(píng)：此題是關(guān)于對(duì)空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)要求，屬于開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)分析題．