题目内容

2．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磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（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③①②④ （填序号）．
（3）图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处先慢慢向左移，最后在约1mL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）ABC
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）：红磷不足；装置漏气
（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，水能否进入集气瓶？为什么？不会；碳与氧气反应生成了二氧化碳气体，没有产生压强差
（7）请说出图Ⅱ的优点．减少实验误差，节省燃料，不污染环境，便于读数．

分析 （1）根据红磷燃烧生成五氧化二磷分析回答；
（2）根据用红磷测定空气组成的实验操作注意事项解答本题；
（3）根据空气中氧气的体积分数及反应器的容积分析；
（4）（5）根据用红磷测定空气组成的实验操作注意事项解答本题；
（6）用木炭代替了红磷，水不会进入集气瓶，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）根据信息主要从环境的保护、实验的误差等方面分析解答．

解答 解：（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$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）图Ⅱ实验中正确的实验操作顺序是④①③②．
（3）由于红磷燃烧消耗了容积为45mL的18×180mm的试管内空气的$\frac{1}{5}$，也就是9mL（即45mL×$\frac{1}{5}$）；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，氧气不能与红磷反应，使结果偏小；
B．白磷的量不足，不能把氧气消耗掉，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，
（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）用木炭代替了红磷，水不会进入集气瓶，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．
故答案为：（1）磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；（2）③①②④；（3）左；1；（4）ABC；（5）红磷不足；装置漏气；（6）不会；碳与氧气反应生成了二氧化碳气体，没有产生压强差；（7）减少实验误差，节省燃料，不污染环境，便于读数．

点评 此题是关于对空气中氧气含量的实验考查，解题的关键是了解空气中氧气的含量以及相关的实验要求，属于开放型实验分析题，熟练掌握测定的原理、实验的注意事项、实验的现象等是解题的关键．

练习册系列答案
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A．AB．BC．CD．D

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