Question

【題目】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)（如圖I）進(jìn)行了大膽改進(jìn)（如圖Ⅱ），選用容積為30mL的18×180mm的試管作反應(yīng)容器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收到了良好的效果。請(qǐng)你對(duì)比分析圖I、圖Ⅱ的實(shí)驗(yàn)，回答下列有關(guān)問(wèn)題：

（1）圖I實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)_____；冷卻后，打開(kāi)止水夾。

（2）某同學(xué)用圖I裝置進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)氣體減少的體積小于，請(qǐng)你幫助這位同學(xué)找出兩種可能造成這樣結(jié)果的原因：①_____；②_____。

（3）圖Ⅱ實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下：

①點(diǎn)燃酒精燈。

②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開(kāi)彈簧夾。

③將足量紅磷平裝入試管中，將注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖Ⅱ中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾夾緊橡皮管。

④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)。你認(rèn)為正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是_____（填序號(hào)）。

（4）圖Ⅱ實(shí)驗(yàn)中，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為_____mL刻度處才停止。若上述步驟③中，未用彈簧夾夾緊橡皮管，其他步驟不變，則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注射器的活塞將先向_____（填“左”或“右”移動(dòng)，后向_____（填“左”或“右”）移動(dòng)，最終活塞停在_____mL刻度處。

Answer 1

【答案】紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，放出大量的熱 紅磷量不足， 氣密性不好（或沒(méi)有冷卻至室溫就打開(kāi)止水夾） ③①②④ 4 右 左 2

【解析】

（1）紅磷燃燒冒出大量的白煙，放出熱量，冷卻后，打開(kāi)止水夾，發(fā)現(xiàn)燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，且進(jìn)入的水的體積約占集氣瓶容積的五分之一；

（2）在測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)時(shí)：裝置的氣密性要好；為了要耗盡瓶中的氧氣，紅磷必須是足量；氣體的體積受到溫度的影響，要等到裝置冷卻至室溫，再打開(kāi)了彈簧夾等。實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)氣體減少的體積小于，這位同學(xué)找出兩種可能造成這樣結(jié)果的原因：紅磷量不足，氣密性不好（或沒(méi)有冷卻至室溫就打開(kāi)止水夾）（答案合理即可）；

（3）圖Ⅱ實(shí)驗(yàn)正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是：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1中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管；點(diǎn)燃酒精燈；撤去酒精燈，待試管冷卻后松開(kāi)彈簧夾；讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)；故填：③①②④；

（4）由于紅磷燃燒消耗了容積為30mL的試管內(nèi)空氣的五分之一，也就是6mL，所以活塞所處的刻度值為10mL-6mL=4mL；若上述步驟③中，未用彈簧夾夾緊橡皮管，其他步驟不變，由于氣體受熱膨脹，則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注射器的活塞將先向右移動(dòng)，后向左移動(dòng)，這時(shí)消耗的氧氣體積=（30mL+10mL）×=8mL，注射器內(nèi)剩余氣體的體積為：10mL-8mL=2mL，所以注射器停留的刻度為2mL。