Question

8．对教材中“测定空气里氧气含量”实验（图Ⅰ）进行了大胆改进，设计图（Ⅱ）（选用容积为450mL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，请你对比分析图Ⅰ，图Ⅱ实验，回答下列有关问题：

（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$\frac{1}{5}$，发生反应的文字表达式为红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）若用图I装置实验结果与正常值产生偏差，可能的原因有红磷的量不足，装置未冷却至室温就打开弹簧夹．（任写2条）
（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④①③②（填序号）．
（4）图Ⅱ实验中，注射器活塞将慢慢左移到约为1mL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．

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$\frac{1}{5}$；
磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，则发生反应的文字表达式为红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷．
（2）由于红磷的量不足，或装置未冷却至室温就打开弹簧夹等原因，会导致实验出现误差；所以，若用图I装置实验结果出现明显误差，操作上的原因可能是红磷的量不足，或装置未冷却至室温就打开弹簧夹等．
（3）图Ⅱ实验中正确的实验操作顺序是④①③②．
（4）由于红磷燃烧消耗了容积为45mL的18×180mm的试管内空气的$\frac{1}{5}$，也就是9mL（即45mL×$\frac{1}{5}$）；所以活塞所处的刻度值为10mL-9mL=1mL．
故答案为：
（1）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$\frac{1}{5}$；红磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；
（2）红磷的量不足，或装置未冷却至室温就打开弹簧夹等；（3）④①③②；（4）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．