Question

4．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．请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验，回答下列有关问题：

（1）图I实验中发生反应的化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）法国化学家拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．某同学用图I装置进行验证，实验后发现气体减少的体积小于$\frac{1}{5}$，请你帮助这位同学找出两种可能造成这样结果的原因：①红磷的量太少；②装置漏气．
（3）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）．
（4）图Ⅱ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．
（5）对照图I实验，你认为图Ⅱ实验的优点是（回答一点即可）红磷燃烧的产物不污染空气（或能读出燃烧时消耗氧气的体积，减小实验误差）．

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．

解答 解：（1）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷；故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）若用图I装置实验结果是：空气中氧气含量比正常值偏小，其操作上的原因可能是装置漏气、或红磷的量太少、或没有冷却至室温就打开弹簧夹．故填：红磷的量太少；装置漏气（答案合理即可）；
（3）图Ⅱ实验中正确的实验操作顺序是③①②④；故填：③①②④；
（4）图II所示实验中，试管中的氧气体积为：45mL×$\frac{1}{5}$=9mL，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约1mL刻度处才停止．故填：1；
（5）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：红磷燃烧的产物不污染空气（或能读出燃烧时消耗氧气的体积，减小实验误差）（答案合理即可）．

点评 本题主要考查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，难度稍大．