Question

某化学兴趣小组对“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实验中发生反应的表达式为

 

．
（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

 

 （填序号）．
（3）按图Ⅱ实验完成后，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为

 

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）

 

（5）采用图Ⅰ所示装置实验后，发现测定出的空气中氧气的体积分数低于

1

5

，试分析原因：?

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定

专题：空气与水

分析：（1）根据磷燃烧的条件及产物结合质量守恒定律解决；
（2）按仪器的组装→实验的进行→结论的形成分析排列；
（3）主要是根据氧气在空气中的含量计算分析；
（4）主要从环境的保护实验的误差等方面分析解答；
（5）根据本实验成功的关键是：①装置的气密性好；②红磷足量；③必须冷却到室温再读数解答．

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．该反应的方程式为：4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅
（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．
（3）因为氧气约占空气体积的

1

5

，而试管的容积是45mL，当其内氧气被耗尽时气体减少的体积为：45mL×

1

5

，所以活塞所处的刻度值为10mL-45mL×

1

5

=1mL
（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；
（5）本实验成功的关键是：①装置的气密性好；②红磷足量；③必须冷却到室温再读数．故答案为：装置不严密；红磷的量不足；或没有冷却到室温就读数等；
故答案为：
（1）4P+5O₂

点燃  .

2P₂O₅
（2）③①②④）   
（3）1
（4）易造成实验误差
（5）装置不严密；红磷的量不足；或没有冷却到室温就读数等；

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．