Question

9．某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图一）进行了大胆改进，设计图二（选用容积为45mL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一、图二实验，回答下列有关问题：

（1）实验中A、B仪器的名称：A燃烧匙、B烧杯；
（2）图一实验中发生反应的文字表述式为红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（3）图二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将过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）．
（4）图二实验中，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．若试管中红磷太少，则测得氧气的体积分数会偏小
（5）对照图二实验，你认为图一实验的缺点为减少实验误差（或节省燃料或不污染环境或便于读数）（回答一点即可）．

Answer 1

分析 （1）根据磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，写出该反应的文字表达式；
（2）根据用红磷测定空气组成的实验操作注意事项及实验步骤解答本题；
（3）根据空气中氧气的体积分数及反应器的容积分析；
（4）根据装置的特点从环保、成本等方面进行分析．

解答 解：（1）该反应由磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷；故该反应的文字表达式为：磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）从仪器的组装实验的进行以及结论的形成等环节可知：图Ⅱ实验正确的实验操作顺序应是：③①②④；故填：③①②④；
（3）由于空气中氧气的体积分数约为1/5，红磷燃烧消耗了容积为45mL的18×180mm的试管内空气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；若红磷不足，不能把氧气完全消耗，装置内气压减小的少，因此结果会偏小；故填：1；偏小；
（4）对照图I实验，图Ⅱ实验具有以下优点：减少实验误差，节省燃料，不污染环境，便于读数．
故答案为：减少实验误差（或节省燃料或不污染环境或便于读数）．

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．