Question

8．對教材中“測定空氣里氧氣含量”實驗（圖Ⅰ）進行了大膽改進，設計圖（Ⅱ）（選用容積為450mL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，請你對比分析圖Ⅰ，圖Ⅱ實驗，回答下列有關問題：

（1）圖I實驗中觀察到的現象是紅磷燃燒產生大量白煙，充分反應并冷卻后水被倒吸入廣口瓶中，約占原瓶內空氣體積的$\frac{1}{5}$，發生反應的文字表達式為紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（2）若用圖I裝置實驗結果與正常值產生偏差，可能的原因有紅磷的量不足，裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾．（任寫2條）
（3）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④①③②（填序號）．
（4）圖Ⅱ實驗中，注射器活塞將慢慢左移到約為1mL刻度處才停止．

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實驗中觀察到的現象是紅磷燃燒產生大量白煙，充分反應并冷卻后水被倒吸入廣口瓶中，約占原瓶內空氣體積的$\frac{1}{5}$；
磷與氧氣在點燃條件下反應生成五氧化二磷，則發生反應的文字表達式為紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（2）由于紅磷的量不足，或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等原因，會導致實驗出現誤差；所以，若用圖I裝置實驗結果出現明顯誤差，操作上的原因可能是紅磷的量不足，或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等．
（3）圖Ⅱ實驗中正確的實驗操作順序是④①③②．
（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×$\frac{1}{5}$）；所以活塞所處的刻度值為10mL-9mL=1mL．
故答案為：
（1）紅磷燃燒產生大量白煙，充分反應并冷卻后水被倒吸入廣口瓶中，約占原瓶內空氣體積的$\frac{1}{5}$；紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
（2）紅磷的量不足，或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等；（3）④①③②；（4）1．

點評 此題是關于對空氣中氧氣含量的實驗考查，解題的關鍵是了解空氣中氧氣的含量以及相關的實驗要求，屬于開放型實驗分析題．