Question

20．空氣是一種寶貴的資源．用如圖甲所示裝置，測定空氣里氧氣的含量．實驗時先在集氣瓶里加入少量水，做上記號．用彈簧夾夾緊乳膠管，點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊．待紅磷熄滅后，發(fā)現(xiàn)紅磷還有剩余，冷卻，打開彈簧夾，燒杯中的水倒流進集氣瓶中，液面上升到圖中A位置．

（1）從上述實驗現(xiàn)象可知：集氣瓶中剩余氣體的有關(guān)性質(zhì)有難溶于水；不支持燃燒等（寫出兩點）；
（2）而某同學在做該實驗中，A內(nèi)氣體減少的體積小于$\frac{1}{5}$，試問導致該實驗結(jié)果的原因可能是（答一種就可）
裝置漏氣（或紅磷的量不足或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等）．
（3）某化學興趣小組對此實驗裝置進行了改進，設計如圖乙（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．回答下列有關(guān)問題：
改進實驗（鐵架臺略去）中的操作步驟如下：①點燃酒精燈；②讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)；③撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；④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，并按圖中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管．
你認為正確的實驗操作順序是（填序號）④①③②．
（4）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．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的現(xiàn)象分析氮氣的性質(zhì)；
（2）根據(jù)實驗的原理及注意的事項分析實驗值偏小的原因；
（3）根據(jù)實驗的原理和操作過程分析實驗的步驟；
（4）根據(jù)空氣中氧氣的體積分數(shù)分析注射器活塞停止的位置．

解答 解：（1）由實驗的現(xiàn)象可知，氮氣不和紅磷反應，集氣瓶中有水，說明了氮氣的性質(zhì)有：難溶于水、氮氣不能支持燃燒；
（2）導致該實驗值偏小的原因較多，例如：裝置漏氣或紅磷的量不足或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等；
（3）在圖乙的試驗中，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，并按圖中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管；再點燃酒精燈；紅磷燃燒后撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；最后讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)．所以實驗的步驟順序是：④①③②；
（4）由于空氣中氧氣的體積分數(shù)約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，在45mL的空氣中有9mL的氧氣，消耗完氧氣后，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為1mL的位置．
故答為：（1）難溶于水；不支持燃燒等；（2）裝置漏氣（或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 本題開放性的考查了空氣中氧氣含量的測定，有利于培養(yǎng)學生分析總結(jié)能力和實驗探究能力．