Question

【題目】某化學興趣小組對教材中“測定空氣里氧氣含量”的實驗（如圖1）進行了大膽改進，設計圖2（選用實際容積為40mL的試管作反應容器，通過導管與實際容積為60mL且潤滑性很好的針筒注射器組成實驗裝置）實驗方案進行，收到了良好的效果。請你對比分析圖1、圖2實驗，回答下列有關問題：（紅磷所占體積與導管內的氣體體積忽略不計）

⑴圖1實驗中發生反應的化學方程式為_______________。

⑵圖2中，實驗前，打開彈簧夾，將注射器的活塞前沿從10mL刻度處推至5mL刻度處，然后松手，活塞仍能返回至10mL刻度處，此操作的目的是__________。

⑶圖2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60mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖2中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾夾緊橡皮管；④讀取注射器活塞的數據。

你認為正確的實驗操作順序是___________（填序號）。

⑷圖2實驗中，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為___________mL刻度處才停止。

⑸對照圖2實驗，你認為圖1實驗有何不足之處？_________（回答一點即可）。

⑹若按圖2的設想進行實驗，實際可能遇到諸多問題而發生危險，造成實驗失敗；例如__________。（舉一例）

Answer 1

【答案】4P+5O22P2O5檢查裝置的氣密性③①②④2實驗誤差大（或浪費燃料或污染環境或不環保或不便于讀數等合理答案）橡膠塞彈出、試管爆裂、注射器活塞彈出等

【解析】

根據紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項進行分析解答。

（1）圖1實驗中磷與氧氣反應生成了五氧化二磷，反應的化學方程式為4P+5O22P2O5；

（2）打開彈簧夾，將注射器活塞前沿從10mL刻度處推至5mL刻度處，然后松開手，若活塞仍能返回至10mL刻度處，則說明整個裝置都不漏氣，此操作的目的是檢查裝置的氣密性；

（3）依據實驗的具體過程可知該實驗的操作步驟應該是將少量紅磷平裝入試管中，將60mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖2中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾夾緊橡皮管；點燃酒精燈；撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；讀取注射器活塞的數據。故填：③①②④；

（4）由于空氣中氧氣的含量約為空氣體積的1/5，，試管空氣的體積是40mL，當其內氧氣被耗盡時氣體減少的體積為：40mL×1/5=8 mL，活塞所處的刻度值為10mL-8mL=2mL，圖2實驗中，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為2mL刻度處才停止；

（5）圖1實驗中的集氣瓶沒有刻度，圖2實驗中注射器有刻度。對照圖2實驗，你認為圖1實驗不足之處是實驗誤差大（或浪費燃料或污染環境或不環保或不便于讀數等合理答案）；

（6）若按圖2的設想進行實驗，紅磷燃燒會放出大量的熱，容器內的壓強會增大。實際可能遇到諸多問題而發生危險，造成實驗失敗；例如橡膠塞彈出、試管爆裂、注射器活塞彈出等。