Question

【题目】某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图I）进行了大胆改进，设计图（Ⅱ）（选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果．请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验，回答下列有关问题：

（1）图I实验中发生反应的文字表达式为_____．

（2）图Ⅱ实验的操作步骤如下：

①点燃酒精灯．

②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹．

③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管．

④读取注射器活塞的数据．

你认为正确的实验操作顺序是_____ （填序号）．

（3）图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处先慢慢向_____移，最后在约_____mL刻度处才停止．

（4）下列实验操作，对实验结果有影响的是（本题为多选）_____

A加热时，没有夹紧弹簧夹（活塞没有弹出）

B白磷的量不足

C没有等试管冷却就松开弹簧夹读数

D用干燥的红磷代替白磷作实验

（5）用上述图I实验装置测定的结果是：空气中氧气含量与正常值有较明显的偏小，其操作上的原因可能是（要求答出二种）：_____

（6）另一个同学也设计了一个实验方案，装置和操作同图I，只不过用木炭代替了红磷．当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开铁夹后，水会不会进入集气瓶？为什么？_____

（7）请说出图Ⅱ的优点_____．

Answer 1

【答案】磷+氧气五氧化二磷 ③①②④ 左 1 ABC 红磷不足、装置漏气 不会，碳与氧气反应生成了二氧化碳气体，没有产生压强差 减少实验误差，节省燃料，不污染环境，便于读数．

【解析】

（1）该反应由磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷．该反应的文字表达式为：磷+氧气五氧化二磷．

（2）利用图Ⅱ实验测定空气里氧气含量，首先将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管，然后点燃酒精灯，使红磷燃烧，燃烧停止后撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹，读取注射器活塞的数据，即可测得空气中氧气的体积含量，故图Ⅱ实验中正确的实验操作顺序是③ ① ② ④ 。

（3）由于红磷燃烧消耗了氧气，试管内气体减少，压强变小，在大气压作用下，注射器活塞慢慢向左移动，容积为45mL的试管内氧气的体积为：45mL ×=9mL，故反应后气体的体积减少了9mL，所以活塞所处的刻度值为10mL﹣9mL＝1mL。

（4）A．加热时，没有夹紧弹簧夹（活塞没有弹出），气体进入注射器，氧气不能完全与红磷反应，使结果偏小；B．白磷的量不足，不能把氧气耗尽，使结果偏小；C．没有等试管冷却就松开弹簧夹读数，气体膨胀，使结果偏小；D．红磷与白磷反应都可以在空气中燃烧，消耗掉氧气，用干燥的红磷代替白磷作实验没有影响，故选ABC。

（5）红磷不足、装置漏气、没有冷却到室温就打开弹簧夹等都能使测定的结果偏小。

（6）用木炭代替红磷，水不会进入集气瓶中，因为碳与氧气反应生成了二氧化碳气体，内外没有产生压强差。

（7）对照图I实验，图Ⅱ实验具有以下优点：减少实验误差，节省燃料，不污染环境，便于读数．