Question

13．某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究．

（1）如图所示装置和药品进行实验，实验中可观察到的现象是产生大量白烟，反应的化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅，反应基本类型为化合反应．
（2）小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是：木炭燃烧消耗氧气，但也同时生成气体二氧化碳，使瓶内气体体积基本没有变化．
（3）小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量．结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶的$\frac{1}{5}$．小组内同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题．你认为造成此现象的原因可能是镁条不但可以和氧气反应，也可以和氮气反应，所以消耗的气体的体积要大于五分之一．
（4）小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是：反应物能在空气中燃烧消耗氧气；生成物是固体等．
（5）小组内同学还对该实验进行了如图2的改进．（已知试管容积为 45mL）．
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，
并按上图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）．注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为1mL刻度处才停止．

Answer 1

分析 （1）红磷燃烧产生大量白烟，据此解答该题；
（2）木炭燃烧后生成二氧化碳，不能在广口瓶内外产生压强差，可以据此解答该题；
（3）镁条不但可以和氧气反应，也可以和氮气反应，可以据此解答；
（4）根据药品与氧气反应的产物是否能够产生压强差来进行解答；
（5）对于用注射器改进后的仪器其刻度更容易读取，计算部分要注意被反应消耗掉的是试管内的氧气，不包含注射器内的部分．

解答 解：
（1）红磷燃烧产生大量白烟，磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅ ；符合多变一，属于化合反应；
（2）用木炭代替红磷来测定空气中氧气的含量．结果却发现水几乎没有倒吸的原因是：木炭燃烧消耗氧气，但也同时生成气体二氧化碳，使瓶内气体体积基本没有变化．
故答案为：木炭燃烧消耗氧气，但也同时生成气体二氧化碳，使瓶内气体体积基本没有变化；
（3）镁条不但可以和氧气反应，也可以和氮气反应，所以消耗的气体的体积要大于五分之一，进入广口瓶中水的体积也会超过五分之一；
（4）在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是：反应物能在空气中燃烧消耗氧气；反应物不与空气中的气体成分反应；生成物是固体等．
故答案为：反应物能在空气中燃烧消耗氧气；生成物是固体等．（其他合理答案也可）；
（5）对应用注射器进行的实验改进，相对先前的实验，数据更容易获取，因为注射器有精确的刻度．计算部分要注意反应消耗掉的是试管内的氧气，不包含注射器内的部分，所以消耗氧气是45的$\frac{1}{5}$，即9mL，所以注射器活塞应该向左滑动到“1”．
故答案为：
（1）产生大量白烟；4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；化合反应；
（2）木炭燃烧消耗氧气，但也同时生成气体二氧化碳，使瓶内气体体积基本没有变化；
（3）镁条不但可以和氧气反应，也可以和氮气反应，所以消耗的气体的体积要大于五分之一；
（4）反应物能在空气中燃烧消耗氧气；生成物是固体等；
（5）③①②④；1．

点评 本考点考查了空气中氧气的含量的探究，并且注重了实验方案的评价，对实验方案进行评价是近几年中考的一个重点，要认真把握．本考点综合性比较强，主要出现在实验题中．