Question

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40mL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，止水夹打开之前观察到的现象是

红磷剧烈燃烧，产生大量浓厚的白烟，放出大量的热

，打开后的现象是

烧杯中的水倒吸入集气瓶中，约占集气瓶内空气体积的五分之一

．由此可得出的结论为

氧气约占空气体积的五分之一

．
（2）图Ⅱ实验中（铁架台略去）的操作步骤如下：
①点燃酒精灯．
②读取注射器活塞的数据．
③撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹．
④将少量红磷平装入试管中，将注射器活塞置于20mL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．
⑤检查装置气密性．
你认为正确的实验操作顺序是

⑤④①③②

（填序号）．
（3）图Ⅱ实验中，注射器活塞将从20mL刻度处慢慢前移到约为

12

mL刻度处才停止．
（4）若不使用弹簧夹，开始时活塞位置如图所示，用酒精灯加热红磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却．活塞前沿最终稳定在约

8

mL刻度线上．
（5）对照图I实验，你认为图Ⅱ实验有何优点？

误差小

（回答一点即可）

Answer 1

分析：本题是测定空气中氧气的含量，我们常用燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论．因此在选择可燃物时，必须考虑到：燃烧的条件；生成物的状态；不与空气中其他物质发生反应．保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数

解答：解：（1）图I实验中红磷燃烧的实验现象是：红磷剧烈燃烧，产生大量浓厚的白烟，放出大量的热；冷却后打开止水夹，现象为：烧杯中的水倒吸入集气瓶中，约占集气瓶内空气体积的五分之一；由此实验现象可得出的结论为氧气约占空气体积的五分之一；
（2）图Ⅱ实验正确的实验操作顺序是：⑤④①③②；
（3）由于红磷燃烧消耗了容积为40mL的试管内空气的

1

5

，也就是8mL（即40mL×

1

5

）；所以活塞所处的刻度值为20mL-8mL=12mL；
（4）对照图I实验，图Ⅱ实验具有以下优点：误差小，节省燃料，不污染环境，便于读数．
故答案为：
（1）红磷剧烈燃烧，产生大量浓厚的白烟，放出大量的热；烧杯中的水倒吸入集气瓶中，约占集气瓶内空气体积的五分之一，氧气约占空气体积的五分之一；（2）⑤④①③②；（3）12；（4）8；（5）误差小．

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．