Question

8．某化學興趣小組的同學對空氣中氧氣含量的測定實驗進行探究．

（1）如圖1所示裝置和藥品進行實驗，請你在集氣瓶中所發(fā)生的化學反應，可觀察到的現(xiàn)象是：產(chǎn)生大量白煙，待裝置冷卻至室溫時，打開止水夾后看到的現(xiàn)象是水進入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一．
（2）小明同學認為可用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，小麗同學認為不可以，其原因是木炭燃燒后生成二氧化碳，不能在廣口瓶內(nèi)外產(chǎn)生壓強差，水不會倒流進入瓶內(nèi)．
（3）小組的同學反思上述實驗的探究過程后認為：用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的選擇或生成物的要求上應考慮的是要保證藥品本身是固體，能且只能和空氣中氧氣反應，且生成物不是氣體．
（4）小組的同學還對該實驗進行了如圖2的改進．（已知試管容積為45mL）
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的注射器活塞至于10mL刻度處，并按圖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(shù)據(jù)．
你認為：正確的實驗操作順序是③①②④（填序號）；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）紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙打開止水夾后燒杯中的水進入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一，可以據(jù)此解答該題；
（2）木炭燃燒后生成二氧化碳，不能在廣口瓶內(nèi)外產(chǎn)生壓強差，可以據(jù)此解答該題；
（3）根據(jù)藥品與氧氣反應的產(chǎn)物是否能夠產(chǎn)生壓強差來進行解答；
（4）對于用注射器改進后的儀器其刻度更容易讀取，計算部分要注意被反應消耗掉的是試管內(nèi)的氧氣，不包含注射器內(nèi)的部分．

解答 解：
（1）紅磷燃燒的文字表達是：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙；打開止水夾后燒杯中的水進入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一，；
（2）木炭燃燒后生成二氧化碳，不能在廣口瓶內(nèi)外產(chǎn)生壓強差，水不會倒流進入瓶內(nèi)；
（3）根據(jù)藥品與氧氣反應的產(chǎn)物是否能夠產(chǎn)生壓強差可以知道在選擇藥品時要保證藥品本身是固體，能且只能和空氣中氧氣反應，且生成物不是氣體；
（4）依據(jù)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；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(shù)據(jù)；即正確的順序為③①②④；．由于空氣中氧氣的含量約為空氣體積的$\frac{1}{5}$，因為氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，而試管的容積是45mL，當其內(nèi)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
故答案為：
（1）產(chǎn)生大量白煙，水進入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一；
（2）木炭燃燒后生成二氧化碳，不能在廣口瓶內(nèi)外產(chǎn)生壓強差，水不會倒流進入瓶內(nèi)；
（3）要保證藥品本身是固體，能且只能和空氣中氧氣反應，且生成物不是氣體；
（4）③①②④，1．

點評 空氣是人類寶貴的自然資源，在中考中占有重要的地位，特別是空氣中氧氣含量的測定，要注意測定原理、實驗關鍵、現(xiàn)象和結(jié)論、裝置的評價和改進等內(nèi)容的考查．