Question

14．某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究．
（1）如图1所示装置和药品进行实验，实验中可观察到的现象是：放热，产生大量白烟．
（2）实验过程中红磷必须是足量的，原因是将集气瓶中的氧气全部消耗掉．
（3）小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是：碳燃烧生成二氧化碳气体，无法形成压强差，水不倒吸．

（4）小组内同学还对该实验进行了如下改进．（已知试管容积为 45mL）．
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2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）．注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为1mL刻度处才停止．

Answer 1

分析 （1）根据红磷在燃烧时的主要现象是：放热，产生大量白烟解答；
（2）根据红磷的燃烧结合压强知识分析，红磷与氧气反应生成固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，外界大气压会压着水进入集气瓶解答；
（3）根据木炭燃烧产生二氧化碳，集气瓶内气体压强不变解答．
（4）按仪器的组装→实验的进行→结论的形成分析排列；主要是根据氧气在空气中的含量计算分析；

解答 解：
（1）红磷在燃烧时的主要现象是：放热，产生大量白烟；
（2）测定空气中氧气的含量，应将氧气全部消耗掉．所以红磷必须足量的原因是：将集气瓶中的氧气全部消耗掉；
（3）一般不用木炭的原因是：木炭燃烧产生二氧化碳，集气瓶内气体压强不变；在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是：反应物能在空气中燃烧消耗氧气；反应物不与空气中的气体成分反应；生成物是固体等．
（4）从仪器的组装实验的进行以及结论的形成等环节可知：按仪器的组装→装药品并固定→点燃酒精灯加热→反应后撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹，实验的进行→读取注射器活塞的数据得出结论，所以实验操作顺序应是：③①②④．
因为氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，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×$\frac{1}{5}$，所以活塞所处的刻度值为10mL-45mL×$\frac{1}{5}$=1mL
答案：
（1）放热，产生大量白烟；
（2）将集气瓶中的氧气全部消耗掉；
（3）碳燃烧生成二氧化碳气体，无法形成压强差，水不倒吸；
（4）③①②④；1．

点评 熟记用红磷测定空气里氧气含量的实验原理、操作步骤、实验现象、实验结论和注意事项是解答这类题目的基础．