Question

9．某化學興趣小組對教材中“測定空氣里氧氣含量”的實驗（見圖I）進行了大膽改進，設計圖（Ⅱ）（選用容積為45mL的18×180mm的試管作反應容器）實驗方案進行，收到了良好的效果．請你對比分析下面圖I、圖Ⅱ實驗，回答下列有關問題：

（1）A瓶冷卻后打開止水夾，現象為：燒杯中的水沿導氣管進入集氣瓶，約占集氣瓶的五分之一．
（2）該同學進入集氣瓶中水的體積明顯小于五分之一，原因是（答3條）紅磷的量不足；裝置漏氣；沒有等到裝置冷卻等
（3）某同學用圖Ⅱ實驗的操作步驟如下：①點燃酒精燈．②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾．③將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖Ⅱ中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管．④讀取注射器活塞的數據．
你認為正確的實驗操作順序是③①②④（填序號）．
（4）圖Ⅱ實驗中，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為1mL刻度處才停止．
（5）對照圖I、圖Ⅱ實驗，圖Ⅱ實驗的裝置有何優點減少實驗誤差（或節省燃料或不污染環境或便于讀數）（回答一點即可）

Answer 1

分析 只有熟悉用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，才能正確解答本題．

解答 解：（1）圖I實驗中紅磷燃燒的實驗現象是：產生大量的白煙，放出大量的熱．等A瓶冷卻后打開止水夾，現象為：燒杯中的水倒流進集氣瓶，約占瓶內體積的五分之一；故填：燒杯中的水沿導氣管進入集氣瓶，約占集氣瓶的五分之一；
（2）該實驗主要是利用紅磷燃燒消耗裝置內的氧氣，然后根據進入水的體積，判斷氧氣的體積．只有加入過量的紅磷，才能將將氧氣完全消耗掉．如果紅磷的量不足或裝置漏氣，沒有等到裝置冷卻等都能導致實驗的結果是水倒流不足．故答案為：紅磷的量不足；裝置漏氣；沒有等到裝置冷卻等（答案合理即可）；
（3）根據圖Ⅱ所示裝置測定空氣中氧氣含量的步驟可知，圖Ⅱ實驗中正確的實驗操作順序是③①②④；故填：③①②④；
（4）由于紅磷燃燒消耗了容積為45mL的18×180mm的試管內空氣的$\frac{1}{5}$，也就是9mL（即45mL×$\frac{1}{5}$=9mL）；所以活塞所處的刻度值為10mL-9mL=1mL．故填：1；
（5）對照圖I實驗，圖Ⅱ實驗具有以下優點：減少實驗誤差，節省燃料，不污染環境，便于讀數．故答案為：減少實驗誤差（或節省燃料或不污染環境或便于讀數）．

點評 本考點是測定氧氣在空氣中的體積分數，屬于與課本知識同類信息．本探究實驗在不同版本的教材中用的實驗裝置是不一樣的，不論用哪一套裝置，其原理是一致的，問題也是大同小異，就是為了證明氧氣約占空氣體積的五分之一的．希望同學們認真把握．