Question

13．某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45mL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．请你对比分析如图Ⅰ、图Ⅱ实验，回答下列有关问题．
 
（1）图Ⅰ实验中红磷燃烧的现象是产生大量白烟，发生反应的文字表达式为磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷，其基本反应类型为化合反应．待A瓶冷却后打开弹簧夹，现象为水倒流入集气瓶中，约占集气瓶容积的五分之一．
（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将少量红磷装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的谅解方式固定好，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1mL刻度处时停止．
（4）能否用木炭代替红磷否（填“能”或“否”），原因是木炭燃烧生成二氧化碳气体．

Answer 1

分析 （1）根据红磷燃烧的现象、文字表达式书写方法等分析解答；
（2）根据用红磷测定空气组成的实验操作注意事项解答本题；
（3）根据空气中氧气的体积分数及反应器的容积分析；
（4）根据木炭燃烧生成二氧化碳进行分析．

解答 解：（1）红磷燃烧产生大量白烟，文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；符合多变一，属于化合反应；待A瓶冷却后打开弹簧夹，现象为水倒流入集气瓶中，约占集气瓶容积的五分之一；
（2）图Ⅱ实验中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$\frac{1}{5}$，红磷燃烧消耗了容积为45mL的18×180mm的试管内空气$\frac{1}{5}$，也就是9mL（即45mL×$\frac{1}{5}$）；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；
（4）木炭燃烧生成二氧化碳气体，因此不能用木炭代替红磷．
故答案为：（1）产生大量白烟；磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；化合反应；水倒流入集气瓶中，约占集气瓶容积的五分之一；（2）③①②④；（3）1；（4）否；木炭燃烧生成二氧化碳气体．

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．