Question

11．某化學(xué)興趣小組對(duì)教材中“測(cè)定空氣里氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)（見圖I）進(jìn)行了大膽改進(jìn)，設(shè)計(jì)圖（Ⅱ）（選用容積為45mL的試管作反應(yīng)容器）實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行，收到了良好的效果．請(qǐng)你對(duì)比分析下面圖I、圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)，回答下列有關(guān)問題：

（1）圖I實(shí)驗(yàn)中紅磷燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：發(fā)出黃色火焰，冒出大量白煙，放熱，紅磷燃燒的文字表達(dá)式為紅磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷，反應(yīng)基本類型為：化合反應(yīng)（“化合反應(yīng)”或“分解反應(yīng)”）某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的氧氣體積含量明顯少于五分之一，請(qǐng)你幫助找出其中可能的原因（寫出2種即可）①紅磷不足量，②未等到冷卻至室溫就在打開止水夾．．
（2）圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)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．
（3）對(duì)照?qǐng)DI、圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)，圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)的裝置有何優(yōu)點(diǎn)？（回答一點(diǎn)即可）不易造成實(shí)驗(yàn)誤差（或不污染環(huán)境等）．

Answer 1

分析 （1）紅磷在空氣中燃燒發(fā)出黃色火焰，冒出大量白煙，放出大量的熱；紅磷在空氣中燃燒是與空氣中的氧氣反應(yīng)，會(huì)消耗空氣中的氧氣，冷卻后空氣的體積會(huì)減少，減少的就是空氣中氧氣的體積；根據(jù)反應(yīng)物、生成物和條件書寫文字表達(dá)式．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)注意的事項(xiàng)有：氣密性要良好、紅磷要足量、反應(yīng)要充分、等到冷卻至室溫時(shí)在打開止水夾．
（2）根據(jù)空氣中氧氣的含量來(lái)分析；
（3）根據(jù)信息主要從環(huán)境的保護(hù)、實(shí)驗(yàn)的誤差等方面分析解答．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象是紅磷在空氣中燃燒發(fā)出黃色火焰，冒出大量白煙，放熱；冷卻后空氣的體積會(huì)減少，打開止水夾時(shí)，水會(huì)進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶容積的五分之一，紅磷在空氣中燃燒是與空氣中的氧氣反應(yīng)，會(huì)消耗空氣中的氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為紅磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷，符合“多變一”的特征，屬于化合反應(yīng)；集氣瓶中的液面不能上升五分之一，可能的原因是氣密性不良好、紅磷不足量、反應(yīng)不充分、未等到冷卻至室溫就在打開止水夾．
故填：發(fā)出黃色火焰，冒出大量白煙，放熱；化合反應(yīng)；紅磷不足量；未等到冷卻至室溫就在打開止水夾．
（2）圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)中，由于空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為的五分之一，紅磷燃燒消耗了容積為45mL的試管內(nèi)空氣的五分之一，也就是9mL（即45mL×$\frac{1}{5}$）；所以活塞所處的刻度值為10mL-9mL=1mL；所以活塞所處的刻度值為10mL-9mL=1mL；故填：1；
（3）對(duì)照?qǐng)DI實(shí)驗(yàn)，圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)具有以下優(yōu)點(diǎn)：裝置始終密閉，減少實(shí)驗(yàn)誤差，節(jié)省燃料，不污染環(huán)境，便于讀數(shù)等，因此圖II的缺點(diǎn)是：不易造成實(shí)驗(yàn)誤差（或不污染環(huán)境）；故填：不易造成實(shí)驗(yàn)誤差（或不污染環(huán)境等）．

點(diǎn)評(píng) 本題是關(guān)于對(duì)空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)考查，解題的關(guān)鍵是了解空氣中氧氣的含量以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)要求，屬于開放型實(shí)驗(yàn)分析題，熟練掌握測(cè)定的原理、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象等是解題的關(guān)鍵．