Question

某化學興趣小組的同學以“空氣中氧氣含量的測定”為目的進行了下列探究：
實驗目的：探究空氣中氧氣的含量．

設計實驗：下圖是甲、乙、丙三位同學設計的實驗．大家一致認為，

 

同學的實驗設計存在問題，不能用于空氣中氧氣含量的測定，原因的

 

．
進行試驗：下面是甲、乙兩同學的實驗過程，請幫助他們完成實驗報告．
Ⅰ．甲同學利用如圖所示的裝置測定空氣中氧氣的含量（體積分數(shù)）．它的操作過程如下（有100mL和500mL量筒供選用）：①檢查整個裝置的氣密性后，將c處的止水夾夾緊，點燃紅磷后，迅速插入左邊的廣口瓶中；
?②待燃燒停止，整個裝置冷卻至室溫后，將c處的止水夾打開．結果發(fā)現(xiàn)燒杯中的水進入到廣口瓶中；
?③待燒杯中的水不能再進入廣口瓶后，打開廣口瓶的橡膠塞，將廣口瓶中的水全部倒入到100mL量筒中，測得其中水的體積為76mL．
④甲又設法準確地測定了實驗前原廣口瓶中空氣的體積，數(shù)據(jù)為400mL．
回答下列問題：
（1）紅磷燃燒時最明顯的現(xiàn)象是

 

；
（2）該同學測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)為

 

%．與理論值21%相比較，產(chǎn)生誤差的原因很可能是

 

（導氣管的體積可忽略不計）
（3）該同學的第④步操作中測定廣口瓶中空氣的體積的方法是：

 

．
（2）乙同學選用容積為45mL的18x180mm的試管作反應容器收到良好效果．
請你分析回答下列問題：
Ⅱ．實驗步驟如下：
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，再用彈簧夾夾緊橡皮管．
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

 

．
（2）乙同學實驗中，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．反思應用：（1）甲同學的實驗，不僅能測定空氣中氧氣的含量，還能得到剩余氣體的一條物理性質(zhì)是

 

．
（2）乙同學的實驗與甲同學相比，優(yōu)點是

 

（寫一點）．

Answer 1

分析：本題是測定氧氣在空氣中的體積分數(shù)的實驗探究，要把空氣中的氧氣消耗掉，在本實驗中用的是紅磷、木炭，要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)．還要注意紅磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙，最明顯的現(xiàn)象是：冒出大量的白煙．甲、乙、丙三位同學設計的實驗中，丙同學的實驗設計存在問題，不能用于空氣中氧氣含量的測定，原因是：木炭燃燒生成二氧化碳氣體，瓶內(nèi)壓強變化不大；該同學測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)=

76mL

400mL

×100%=19%；與理論值21%相比較，產(chǎn)生誤差的原因很可能是：紅磷量不足，沒有冷卻的室溫就讀數(shù)等；第④步操作中測定廣口瓶中空氣的體積的方法是：廣口瓶裝水至b處，把廣口瓶中水倒入500mL量筒中即測出；Ⅱ中的操作步驟是：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Ⅱ中所示的連接方式固定好，再用彈簧夾夾緊橡皮管；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)；乙同學實驗中，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，因為45毫升的五分之一是9毫升，還得出剩余氣體的一條物理性質(zhì)是：難溶于水；乙同學的實驗與甲同學相比，優(yōu)點是：氣密性更好，測量準確．

解答：解：甲、乙、丙三位同學設計的實驗中，丙同學的實驗設計存在問題，不能用于空氣中氧氣含量的測定，原因是：木炭燃燒生成二氧化碳氣體，瓶內(nèi)壓強變化不大；故答案為：丙；木炭燃燒生成二氧化碳氣體，瓶內(nèi)壓強變化不大
（1）紅磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)黃光、放出熱量、冒出大量的白煙，最明顯的現(xiàn)象是：冒出大量的白煙；故答案為：產(chǎn)生大量白煙
（2）該同學測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)=

76mL

400mL

×100%=19%；與理論值21%相比較，產(chǎn)生誤差的原因很可能是：紅磷量不足，沒有冷卻的室溫就讀數(shù)等；故答案為：19；紅磷量不足
（3）第④步操作中測定廣口瓶中空氣的體積的方法是：廣口瓶裝水至b處，把廣口瓶中水倒入500mL量筒中即測出；故答案為：廣口瓶裝水至b處，把廣口瓶中水倒入500mL量筒中即測出
Ⅱ．（1）Ⅱ中的操作步驟是：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Ⅱ中所示的連接方式固定好，再用彈簧夾夾緊橡皮管；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)；乙同學實驗中，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，因為45毫升的五分之一是9毫升，還得出剩余氣體的一條物理性質(zhì)是：難溶于水；乙同學的實驗與甲同學相比，優(yōu)點是：氣密性更好，測量準確；故答案為：③①②④；（2）1；難溶于水；（2）氣密性更好，測量準確；

點評：本考點考查的是空氣中氧氣含量的探究實驗，根據(jù)實驗操作圖，回憶實驗中現(xiàn)象，由實驗中的注意事項，對實驗結果進行評價，從而理解該實驗的探究目的．對實驗結果進行評價，是近幾年中考的重點之一，要好好把握．