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（如图1）进行了大胆改进，设计图2（选用实际容积为40mL的试管作反应容器，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成实验装置）实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析图1、图2实验，回答下列有关问题：（红磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计）

⑴图1实验中发生反应的化学方程式为_______________。

⑵图2中，实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从10mL刻度处推至5mL刻度处，然后松手，活塞仍能返回至10mL刻度处，此操作的目的是__________。

⑶图2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60mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图2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___________（填序号）。

⑷图2实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为___________mL刻度处才停止。

⑸对照图2实验，你认为图1实验有何不足之处？_________（回答一点即可）。

⑹若按图2的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败；例如__________。（举一例）

Answer 1

【答案】4P+5O22P2O5检查装置的气密性③①②④2实验误差大（或浪费燃料或污染环境或不环保或不便于读数等合理答案）橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等

【解析】

根据红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项进行分析解答。

（1）图1实验中磷与氧气反应生成了五氧化二磷，反应的化学方程式为4P+5O22P2O5；

（2）打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从10mL刻度处推至5mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至10mL刻度处，则说明整个装置都不漏气，此操作的目的是检查装置的气密性；

（3）依据实验的具体过程可知该实验的操作步骤应该是将少量红磷平装入试管中，将60mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图2中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管；点燃酒精灯；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。故填：③①②④；

（4）由于空气中氧气的含量约为空气体积的1/5，，试管空气的体积是40mL，当其内氧气被耗尽时气体减少的体积为：40mL×1/5=8 mL，活塞所处的刻度值为10mL-8mL=2mL，图2实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为2mL刻度处才停止；

（5）图1实验中的集气瓶没有刻度，图2实验中注射器有刻度。对照图2实验，你认为图1实验不足之处是实验误差大（或浪费燃料或污染环境或不环保或不便于读数等合理答案）；

（6）若按图2的设想进行实验，红磷燃烧会放出大量的热，容器内的压强会增大。实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败；例如橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等。