题目内容
为“空气中氧气的含量测定”实验探究中，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作为反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，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如下图的实验装置．假设此实验能够按照小华的设想正常进行，白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，且两个容器间的导管足够粗，保持空气正常流动．请回答下列问题：
（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明；
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹．可观察到的现象为：
写出有关反应方程式
由此得出的结论是 此试验装置设计的优点（答出一点即可）
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却．可观察到的现象为：
（4）实验后的思考：
①若将实验装置中的白磷换成木炭粉，是否可行？并说明理由．
②为了避免酒精灯加热造成的安全问题，提出你的改进方法（答出一点即可） ．
（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明；（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹．可观察到的现象为：
写出有关反应方程式
由此得出的结论是
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却．可观察到的现象为：
（4）实验后的思考：
①若将实验装置中的白磷换成木炭粉，是否可行？并说明理由．
②为了避免酒精灯加热造成的安全问题，提出你的改进方法（答出一点即可）
考点：测定空气里氧气含量的探究,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题：科学探究
分析：（1）凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果；
（2）白磷燃烧生成五氧化二磷，氧气约占空气总体积的五分之一；
（3）根据实验设计可以判断注射器活塞前沿运动情况；
（4）
①根据碳燃烧后的生成物是气体二氧化碳，生成二氧化碳的体积与消耗氧气的体积相当，瓶内压强变化不大解答；
②如果操作不当，或设计不合理，会影响实验结果，甚至会导致实验失败．
（2）白磷燃烧生成五氧化二磷，氧气约占空气总体积的五分之一；
（3）根据实验设计可以判断注射器活塞前沿运动情况；
（4）
①根据碳燃烧后的生成物是气体二氧化碳，生成二氧化碳的体积与消耗氧气的体积相当，瓶内压强变化不大解答；
②如果操作不当，或设计不合理，会影响实验结果，甚至会导致实验失败．
解答：解：
（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明装置不漏气．
故填：装置不漏气．
（2）40mL空气中含有8mL氧气，燃烧结束，氧气被完全消耗，等到试管冷却后再松开弹簧夹．可观察到活塞前沿运动至12刻度处；白磷燃烧的化学方程式为：4P+5O2
2P2O5．由此得出的结论是氧气约占空气体积的
，此试验装置设计的优点，它可以防止磷燃烧产生的白烟散逸到空气中，再就是装置的刻度更清楚，读数更容易；
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，消耗氧气的体积为：（40mL+20mL）×
=12mL，试管冷却，可观察到活塞前沿运动至8刻度处．
（4）
①碳燃烧后的生成物是气体二氧化碳，生成二氧化碳的体积与消耗氧气的体积相当，瓶内压强变化不大解答；
②为防止白磷燃烧时放出大量的热，导致试管中的气体急剧膨胀，可能导致橡皮塞飞出，发生安全事故．可以在试管处扎气球
答案：
（1）装置的气密性好；
（2）白磷燃烧，活塞向左移，最终停在约12mL刻度处；4P+5O2
2P2O5 氧气约占空气体积的
；可以防止磷燃烧产生的白烟散逸到空气中；
（3）白磷燃烧，活塞先向右移动，后又向左移，最终停在约8mL的刻度线处；
（4）①否，碳燃烧后的生成物是气体二氧化碳，生成二氧化碳的体积与消耗氧气的体积相当，瓶内压强变化不大．
②可以在试管处扎气球
（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明装置不漏气．
故填：装置不漏气．
（2）40mL空气中含有8mL氧气，燃烧结束，氧气被完全消耗，等到试管冷却后再松开弹簧夹．可观察到活塞前沿运动至12刻度处；白磷燃烧的化学方程式为：4P+5O2
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| 1 |
| 5 |
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，消耗氧气的体积为：（40mL+20mL）×
| 1 |
| 5 |
（4）
①碳燃烧后的生成物是气体二氧化碳，生成二氧化碳的体积与消耗氧气的体积相当，瓶内压强变化不大解答；
②为防止白磷燃烧时放出大量的热，导致试管中的气体急剧膨胀，可能导致橡皮塞飞出，发生安全事故．可以在试管处扎气球
答案：
（1）装置的气密性好；
（2）白磷燃烧，活塞向左移，最终停在约12mL刻度处；4P+5O2
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| 1 |
| 5 |
（3）白磷燃烧，活塞先向右移动，后又向左移，最终停在约8mL的刻度线处；
（4）①否，碳燃烧后的生成物是气体二氧化碳，生成二氧化碳的体积与消耗氧气的体积相当，瓶内压强变化不大．
②可以在试管处扎气球
点评：本考点是用红磷测定氧气在空气中的体积分数，属于实验方法和过程的探究．这类探究实验要具体问题具体分析，根据设计的步骤中不同的现象去思考、去探究，从而回答题目给出的问题．本考点主要出现在填空题和实验题中．合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．
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