Question

6．用來測定空氣成分的方法很多，圖1所示的是用紅磷在空氣中燃燒的測定方法．

實驗過程是：
第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標(biāo)記．
第二步：點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊．
第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察現(xiàn)象
請回答下列問題：
（1）紅磷燃燒的符號表達(dá)式4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅
（2）紅磷加入過量的原因是將集氣瓶內(nèi)的氧氣充分反應(yīng)掉
（3）打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是水倒流進(jìn)集氣瓶內(nèi)，且約占集氣瓶容積的五分之一．
（4）得出的結(jié)論是氧氣約占空氣體積的五分之一．
（5）實驗完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積超過總?cè)莘e的1/5，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是：紅磷燃燒時止水夾沒有夾緊．（答一條）
（6）某同學(xué)對實驗進(jìn)行反思后，提出了改進(jìn)方法（如圖2所示 ），你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點是：操作簡單，更環(huán)保，裝置始終密閉，空氣沒有逸出，實驗結(jié)果準(zhǔn)確．
（7）已知銅在空氣中加熱，能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅色的固體氧化銅．所以在實驗探究課上小紅同學(xué)設(shè)計了如圖3裝置，來測定空氣中氧氣的含量．
①根據(jù)下表提供的實驗數(shù)據(jù)，完成下表．（反應(yīng)前氣球是癟的）

硬質(zhì)玻璃管中空氣的體積	反應(yīng)前注射器中空氣體積	反應(yīng)后注射器中氣體體積	實驗測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)（填百分?jǐn)?shù)）
20mL	10mL	4mL

②氣球的作用是？便于裝置內(nèi)的空氣流動，氧氣充分反應(yīng)若發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果偏小，可能原因是未待裝置完全冷卻至室溫就讀數(shù)．

Answer 1

分析 本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用燃燒紅磷或白磷的方法，因為磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結(jié)論．因此在選擇可燃物時，必須考慮到：燃燒的條件；生成物的狀態(tài)；不與空氣中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)．保證本實驗成功的關(guān)鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)．

解答 解：（1）紅磷燃燒的化學(xué)方程式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅，故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）紅磷加入過量的原因是將集氣瓶內(nèi)的氧氣充分反應(yīng)掉，故填：將集氣瓶內(nèi)的氧氣充分反應(yīng)掉；
（3）打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是水倒流進(jìn)集氣瓶內(nèi)，且約占集氣瓶容積的五分之一，故填：水倒流進(jìn)集氣瓶內(nèi)，且約占集氣瓶容積的五分之一．
（4）水倒流進(jìn)集氣瓶內(nèi)，且約占集氣瓶容積的五分之一，因此得出的結(jié)論氧氣約占空氣體積的五分之一，故填：氧氣約占空氣體積的五分之一．
（5）實驗完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積超過總?cè)莘e的五分之一，導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是紅磷燃燒時止水夾沒有夾緊，導(dǎo)致部分氣體逸出，故填：紅磷燃燒時止水夾沒有夾緊；
（6）改進(jìn)后的裝置操作更簡單，同時能夠防止反應(yīng)生成的五氧化二磷擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境，裝置始終密閉，空氣沒有逸出，實驗結(jié)果準(zhǔn)確．故填：操作簡單，更環(huán)保，裝置始終密閉，空氣沒有逸出，實驗結(jié)果準(zhǔn)確．
（7）①注射器內(nèi)氣體減少的量就是氧氣的體積，則實驗測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為：$\frac{10mL-4mL}{20mL+10mL}$×100%=20%；故填：20%；
②氣球的作用是便于裝置內(nèi)的空氣流動，氧氣充分反應(yīng)；在測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)時，實驗后發(fā)現(xiàn)測定氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于五分之一，可能的原因有：①銅粉的量可能不足，沒有將氧氣消耗盡；②裝置可能漏氣；③實驗中可能未冷卻至室溫就讀數(shù)等，故填：便于裝置內(nèi)的空氣流動，氧氣充分反應(yīng)；未待裝置完全冷卻至室溫就讀數(shù)．

點評 本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進(jìn)行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結(jié)論的評價等，要認(rèn)真把握．