Question

某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究．（1）如图1所示装置和药品进行实验，实验中可

某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究．（1）如图1所示装置和药品进行实验，实验中可观察到的现象是______．该反应的文字表达式为______．（2）甲同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，乙同学 认为不可以，其原因是：______．乙同学用图1实验装置测定的结果是：空气中氧气含量与正常值有较明显的偏差，其原因可能是（答出一种即可）：______．（3）丙同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量．结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶的1/5．小组内同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题．你认为造成此现象的原因可能是______．（4）小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是：______．（5）小组内同学还对该实验进行了如下改进．（已知试管容积为 45mL）实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯．②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹．③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图2中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管．④读取注射器活塞的数据．你认为正确的实验操作顺序是______（填序号）．注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为______mL刻度处才停止．（6）此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是______．

Answer 1

（一）实验改进是建立在实验原理之上的，本实验的原理是借助红磷对空气中氧气（也可以是氮气，不过初中没有相关反应）的消耗引起装置内压强的减小，等泠却后打开止水夹，从而使烧杯中的水倒流进装置内．为了保证结果的精确，加入的物质需要满足能够消耗了密闭容器内的氧气，而不产生新的气体，这样就可以满足替代的要求．
（二）木炭对应产物是二氧化碳和一氧化碳，所以用木炭代替红磷是不会得到对应的结果的．而镁条不仅仅能够与氧气反应，而且还能和氮气反应，这样就造成进入液体的体积远远超过1 5 （分析时一定要注意对反应条件中气密性等已经说明的良好，否则很容易就理解为气密性或者药品的量等原因）．
（三）而对应用注射器进行的实验改进，相对先前的实验，数据更容易获取，因为注射器有精确的刻度．计算部分要注意反应消耗掉的是试管内的氧气，不包含注射器内的部分，所以消耗氧气是45的1 5，即9mL，所以注射器活塞应该向左滑动到“1”．（但是也有难度：怎么样减少因为注射器活塞的摩擦造成的误差．）
故答案：
（1）红磷燃烧放出大量白烟，同时释放出大量的热；当冷却到室温后打开止水夹，水倒流入容器约容器容积的 1 5．
（2）木炭燃烧生成气体二氧化碳和一氧化碳，不引起装置内压强的改变，水不会倒流进入瓶内（回答时可以不提一氧化碳）
（3）镁条和空气中其他成分也发生了反应
（4）本身是固体，能够和空气中氧气或者氮气单一物质反应，且生成物不是气体
（5）③①②④，1