Question

某校化學興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗探究，請你參與。

《設計實驗》第一小組同學共同設計了如上圖的A、B兩套裝置。
你認為合理的是（填編號）        。   
《進行實驗》
《數據分析》 實驗結束后，整理數據如下：（注：集氣瓶容積為100mL）

組   別	1	2	3	4	5	6
進入瓶中水的體積（mL）	20	18	19	17	21	19

通過對實驗數據分析，實驗得出氧氣約占空氣體積的          。
《實驗分析》（1）紅磷要過量的原因是                          ；
（2）彈簧夾打開的適宜時機是                           ；
（3）實驗結束，發現測定出的空氣中氧氣的體積分數低于l/5，可能的原因是     
①可能使用紅磷的量不足，瓶內氧氣沒有消耗完
②可能沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時瓶內部分空氣受熱從導管逸出
③可能未塞緊瓶塞，紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內
④可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內部分空氣受熱逸出
《改進實驗》
(1)第二小組同學設計了C實驗裝置，優點是：                               。
(2) 第三小組同學設計了D實驗裝置，優點是：                             。

Answer 1

《設計實驗》 你認為合理的是（填編號）     A    。
實驗得出氧氣約占空氣體積的    19%      。
《實驗分析》（1）紅磷要過量的原因是    要讓集氣瓶中的氧氣完全消耗掉（合理答案都可）  ；
（2）彈簧夾打開的適宜時機是  等冷卻到室溫    ；
（3）實驗結束，發現測定出的空氣中氧氣的體積分數低于l/5，可能的原因是 ① ③ （少一不給分）。
《改進實驗》
(1)第二小組同學設計了C實驗裝置，優點是： 誤差小  ( 合理答案都可以)   。
(2)第三小組同學設計了D實驗裝置，優點是：    容易計算出進入集氣瓶中水的體積( 合理答案都可以) 。

（1）實驗A和B的區別在于紅磷的位置，而這一點與氧氣的密度有關，由于氧氣的密度大于空氣，所以紅磷在稍微低的位置更利于反應的進行，也更利于氧氣的消耗，所以實驗設計A更合理．所以合理的應該填：A．
（2）而實驗C是在裝置內點燃，這樣紅磷不會在裝置外的空氣中燃燒，也就是紅磷燃燒的產物有毒的五氧化二磷不會散失到空氣造成環境污染，也節約了紅磷，即C裝置的優點是：環保．同時也利于實驗的結果的準確；至于其他的實驗現象及誤差分析，要考慮全面就可以；首先注意誤差是小于 ，這樣就與藥品不能將氧氣完全消耗有關，即紅磷的量不足或者氣密性等方面的問題；對于氮氣的性質，在回答時要和氧氣對比回答，氧氣反應掉了，而氮氣剩余了，說明氮氣是不燃燒也不支持燃燒的，在有水環境中氮氣能夠安然無恙，說明氮氣不溶于水和也不和水發生反應．因此要學會從不同角度看問題．
（3）將紅磷換成碳粉實驗不能成功，氧化碳能和一些堿的溶液反應，因此如果要想實驗成功，你打算事先在集氣瓶里裝上氫氧化鈉溶液．
故答案為：
（設計實驗）（1）A
（2）紅磷在裝置內燃燒，發出大量白煙，同時釋放出大量的熱．在冷卻到室溫后打開止水夾，水進入容器容積的 ；
《改進實驗》環保（（1）紅磷量不足；裝置漏氣
（2）不溶于水，不和水反應；不助燃，不燃燒
（3）適量的氫氧化鈉溶液