Question

4．某科學興趣小組對教材中“測定空氣里氧氣含量”的實驗（見圖I）進行了大膽改進，設計圖（Ⅱ）（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．請你對比分析下面圖I、圖Ⅱ實驗，回答下列有關問題：

（1）圖Ⅱ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20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖Ⅱ中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管．
④讀取注射器活塞的數據．
你認為正確的實驗操作順序是③①②④ （填序號）；
（2）圖Ⅱ實驗中，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為1 mL刻度處才停止；
（3）某同學建議用木碳代替紅磷的方案，可馬上被否定，否定該方案的依據是碳燃燒產生二氧化碳氣體，裝置內氣壓變化不大；
（4）對照圖Ⅱ實驗，你認為圖I實驗有何不足之處？（回答一點即可）實驗誤差較大（或會污染環(huán)境或不便于讀數）．

Answer 1

分析 （1）按儀器的組裝→實驗的進行→結論的形成分析排列；
（2）主要是根據氧氣在空氣中的含量計算分析；
（3）根據測定空氣中氧氣含量的原理來分析；
（4）主要從環(huán)境的保護、實驗的誤差等方面分析解答．

解答 解：（1）從儀器的組裝實驗的進行以及結論的形成等環(huán)節(jié)可知：圖Ⅱ實驗正確的實驗操作順序應是：③①②④．故填：③①②④；
（2）因為氧氣約占空氣體積的五分之一，而試管的容積是45mL，當其內氧氣被耗盡時氣體減少的體積為：45mL×$\frac{1}{5}$，所以活塞所處的刻度值為10mL-45mL×$\frac{1}{5}$=1mL；故填：1；
 （3）木炭燃燒生成二氧化碳氣體，裝置內的壓強不變，無法測定空氣中氧氣的含量；故填：碳燃燒產生二氧化碳氣體，裝置內氣壓變化不大；
（4）與圖Ⅱ實驗相比，圖Ⅰ實驗是點燃紅磷后再伸入集氣瓶內，裝置不是密封的，且紅磷燃燒生成的五氧化二磷逸散到空氣中會造成污染，裝置容積較大，沒有刻度，不便于讀數；故填：實驗誤差較大（或會污染環(huán)境或不便于讀數）．

點評 本題主要考查用紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現象、結論和注意事項，難度稍大．