Question

4．某課外活動小組在學習了書本“空氣中氧氣含量的測定”實驗，知道五氧化二磷（P₂O₅）不能隨便排放在空氣中，否則會對空氣造成污染，所以對該實驗進行了改進：在由兩個注射器組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)共有25mL空氣（如下圖）．然后給裝有紅磷的玻璃管加熱．同時交替推動兩個注射器的活塞，至玻璃管內(nèi)的紅磷變成白煙，且較長時間內(nèi)無進一步變化時停止．停止加熱后，待冷卻至室溫將氣體全部推至一個注射器內(nèi)．
請根據(jù)你對上述實驗的理解，回答下列問題：
①在實驗加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是使注射器內(nèi)的氧氣充分與紅磷反應(yīng)．
②寫出該實驗中反應(yīng)的文字表達式磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
③小強測得實驗結(jié)果如下：

反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體總體積	反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體總體積
25mL	22mL

由此數(shù)據(jù)可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分數(shù)＜ 2l%（填“＞”、“=”、“＜”）．
造成該實驗出現(xiàn)誤差的原因可能是abc．（填字母序號）
a．沒有充分交替緩緩推動兩個注射器活塞；    b．讀數(shù)時沒有冷卻至室溫；
c．加入紅磷量太少；                        d．加入紅磷量太多
④如果讓你選擇哪種藥品來做該實驗時，你認為入選的藥品必須具備的條件是既能除去氧氣，又不與空氣中的其物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，且生成物在常溫下是固體．

Answer 1

分析 ①根據(jù)交替緩慢推動兩個注射器能使氣體與紅磷充分接觸解答；
②根據(jù)紅磷與氧氣點燃生成五氧化二磷的性質(zhì)書寫反應(yīng)的文字表達式；
③在本實驗中測定的數(shù)據(jù)要受多種因素影響：應(yīng)交替緩緩推動兩個注射器活塞，為了耗盡注射器里的空氣中的氧氣，加入的紅磷的量必須是足量的，讀數(shù)時應(yīng)冷卻至室溫，裝置的氣密性必須好等．
④從能消耗氧氣和生成物的狀態(tài)分析．

解答 解：①交替緩慢推動兩個注射器能使氣體與紅磷充分接觸，以便耗盡裝置內(nèi)的氧氣；故填：使注射器內(nèi)的氧氣充分與紅磷反應(yīng)；
②紅磷與氧氣點燃生成五氧化二磷，文字表達式為紅：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；故填：紅磷+氧氣 $\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷；
③測定的空氣中氧氣的體積分數(shù)為$\frac{25mL-22mL}{25mL}$×100%=12%＜21%；分析小強測定的數(shù)據(jù)比實際數(shù)據(jù)偏小，原因主要有以下幾個原因：注射器的前端、玻璃管管比較細，不利于銅絲與注射器里的氧氣反應(yīng)，未交替緩緩推動兩個注射器活塞，加入的紅磷的量不足，沒有完全消耗掉氧氣，讀數(shù)時沒有冷卻至室溫等；故填：＜；abc；
④為了達到實驗?zāi)康�，選擇的試劑應(yīng)既能除去氧氣，又不與空氣中的其物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，且生成物在常溫下是固體，故填：既能除去氧氣，又不與空氣中的其物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，且生成物在常溫下是固體．

點評 測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗方案比較多，方法各異，但其原理是一致的，即利用可燃物在密閉容器內(nèi)的空氣中燃燒，耗盡其中的氧氣，使容器內(nèi)氣體的減小或壓強小于外界大氣壓，水或其他液體進入容器內(nèi)的體積約為為氧氣的體積，從而得出結(jié)論，但實驗時，應(yīng)注意：可燃物必須是過量的；裝置的氣密性必須好；燃燒完畢，必須要等裝置冷卻至室溫等．