Question

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Ⅰ所示）进行了大胆改进，设计如图Ⅱ所示实验方案进行实验（选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器），收到了良好的效果．请你对比分析图I、图Ⅱ所示实验装置，回答下列有关问题
（一）
（1）图Ⅱ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．
（2）对照图Ⅱ实验，你认为图I实验有何不足之处？

 

（回答一点即可）．
（二）为测定空气里氧气的含量，甲、乙两个同学同时用如图所示的装置分别进行了实验探究．
（1）该实验中观察到的现象是：

 

；红磷燃烧的文字表达式是：

 

．
（2）乙同学的实验中观察到图Ⅲ气瓶中吸入水少于

1

5

其原因可能是
①

 

．②

 

．③

 

．
（3）由这个实验还可以得出氮气的性质：（写出至少2点）

 

、

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：空气与水

分析：（一）
（1）根据空气中氧气的体积分数及反应器的容积分析；
（2）根据信息主要从环境的保护、实验的误差等方面分析解答；
（二）
（1）红磷燃烧产生大量白烟，打开止水夹后烧杯中的水进入广口瓶中大约占广口瓶容积的五分之一，可以据此解答该题；
（2）根据实验的原理及实验的注意事项分析误差：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等；可以据此解答该题；
（3）根据实验现象分析氮气的性质．

解答：解：
（一）
（1）由于空气中氧气的体积分数约为的

1

5

，红磷燃烧消耗了容积为45mL的18×180mm的试管内空气的

1

5

，也就是9mL（即45mL×

1

5

）；所以活塞所处的刻度值为10mL-9mL=1mL；所以活塞所处的刻度值为10mL-9mL=1mL；
（2）对照图I实验，图Ⅱ实验具有以下优点：装置始终密闭，减少实验误差，节省燃料，不污染环境，便于读数等，因此图I的缺点是：易造成实验误差（或污染环境）；
（二）
（1）红磷燃烧产生五氧化二磷，红磷燃烧产生发出黄光，放出大量的热，产生大量地白烟，打开止水夹后烧杯中的水进入广口瓶中大约占广口瓶容积的五分之一；
故答案为：红磷在空气中燃烧发出黄光，放出大量的热，产生大量地白烟，集气瓶内的水面上升约五分之一；磷+氧气

点燃

五氧化二磷；
（2）实验结果发现测得数值比实际空气中氧气的含量小，实验误差的原因可能是：红磷的用量不足；装置的密封性不好，漏气；没有冷却到室温就进行读数等；
故答案为：①装置的气密性不好； ②红磷不足量；③未冷却至室温就打开弹簧夹；
（3）测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶内剩余的气体主要是氮气，由此可知，氮气不燃烧、不支持燃烧，也不溶于水．
故答案为：
（一）
（1）集气瓶；烧杯；（2）1；（3）容易造成误差或者污染环境；
（二）
（1）红磷在空气中燃烧发出黄光，放出大量的热，产生大量地白烟，集气瓶内的水面上升约五分之一    磷+氧气

点燃

五氧化二磷
（2）①装置的气密性不好； ②红磷不足量；③未冷却至室温就打开弹簧夹；
（3）氮气难溶于水，不能燃烧

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．