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4.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实验中发生反应的化学方程式为4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5
(2)法国化学家拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$.某同学用图I装置进行验证,实验后发现气体减少的体积小于$\frac{1}{5}$,请你帮助这位同学找出两种可能造成这样结果的原因:①红磷的量太少;②装置漏气.
(3)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③①②④ (填序号).
(4)图Ⅱ实验中,注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为1 mL刻度处才停止.
(5)对照图I实验,你认为图Ⅱ实验的优点是(回答一点即可)红磷燃烧的产物不污染空气(或能读出燃烧时消耗氧气的体积,减小实验误差).

分析 只有熟悉用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项,才能正确解答本题.

解答 解:(1)磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷;故填:4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5
(2)若用图I装置实验结果是:空气中氧气含量比正常值偏小,其操作上的原因可能是装置漏气、或红磷的量太少、或没有冷却至室温就打开弹簧夹.故填:红磷的量太少;装置漏气(答案合理即可);
(3)图Ⅱ实验中正确的实验操作顺序是③①②④;故填:③①②④;
(4)图II所示实验中,试管中的氧气体积为:45mL×$\frac{1}{5}$=9mL,注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约1mL刻度处才停止.故填:1;
(5)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.故答案为:红磷燃烧的产物不污染空气(或能读出燃烧时消耗氧气的体积,减小实验误差)(答案合理即可).

点评 本题主要考查用红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项,难度稍大.

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