Question

6．初三（19）班化学兴趣小组对教材中“测定空气中氧气含量”的实验（如图I）进行了大胆改进，设计图Ⅱ（选用容积为35mL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实验中实验现象为发出黄白色火焰，放出大量的热，产生大量的白烟；发生反应的化学符号表达式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（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将足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刻度处慢慢前移到约为3 mL刻度处才停止；
（4）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）产生的白烟会污染空气等；
（5）图Ⅱ实验中，如果始终没有用弹簧夹，实验结束并冷却后注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为1 mL刻度处才停止．

Answer 1

分析 只有熟悉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，才能正确解答本题；根据空气中氧气的体积分数及反应器的容积分析；
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）图I实验中观察到的现象是红磷燃烧产生大量白烟，充分反应并冷却后水被倒吸入广口瓶中，约占原瓶内空气体积的五分之一；磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷．该反应的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）图Ⅱ实验正确的实验操作顺序是：③①②④；
（3）由于空气中氧气的体积分数约为的$\frac{1}{5}$，红磷燃烧消耗了容积为35mL的18×180mm的试管内空气的$\frac{1}{5}$，也就是9mL（即35mL×$\frac{1}{5}$）；所以活塞所处的刻度值为10mL-7mL=3mL；
（4）图I实验产生的白烟会污染空气等；
（5）由于红磷燃烧消耗了容积为45mL的18×180mm的试管内空气的五分之一，也就是9mL，所以活塞所处的刻度值为10mL-9mL=1mL；
答案：
（1）发出黄白色火焰，放出大量的热，产生大量的白烟，4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）③①②④；
（3）3；
（4）产生的白烟会污染空气等；
（5）1

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．