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【題目】某化學興趣小組對教材中測定空氣里氧氣含量的實驗進行了大膽改進,分別設計了以下兩種裝置,如圖I和圖Ⅱ,圖Ⅱ選用容積為30ml(規(guī)格為18mm×180mm)的試管作反應容器進行實驗,均取得了良好的實驗效果。請你對比分析下面圖I、 圖Ⅱ的實驗,回答下列有關問題:

(1)圖Ⅰ實驗中觀察到的紅磷燃燒的現象是____________,該反應的化學表達式為_________________________;

(2)下表是圖I實驗中記錄的數據:

集氣瓶的容積(ml)

實驗開始時量筒內水體積(ml)

實驗結束時量筒內水體積(ml)

150

60

37.5

根據實驗數據計算空氣中氧氣的體積分數為_______

(3)圖Ⅰ實驗中,下列操作過程對實驗結果的影響分析正確的是______(填序號);

A.彈簧夾沒夾緊會導致實驗結果偏小

B.燃燒匙內盛放過量的紅磷會導致實驗結果偏大

C.沒等裝置冷卻就打開彈簧夾會導致實驗結果偏小

D.點燃紅磷伸入瓶中時,沒有立即塞緊瓶塞會導致實驗結果偏大

(4)圖Ⅱ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,將規(guī)格為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,再將彈簧夾緊橡皮管; ④讀取注射器活塞的數據;⑤連接儀器并檢查裝置氣密性;

你認為正確的實驗操作順序是_________(填序號)

(5)圖Ⅱ實驗中,若操作均正確,注射器活塞注最終停止在_________mL刻度處。

(6)圖Ⅱ實驗中,若上述步驟③中,未用彈簧夾夾住橡皮管,其它步驟都不變,則實驗過程中注射器的活塞將先向_____(填左或右,下同)移動,后___移動,最終活塞會停留在_____mL刻度處。

(7)對比圖Ⅰ和圖Ⅱ,下列分析正確的是_____(填序號)。

A.圖Ⅰ和圖Ⅱ都能粗略的測出空氣中氧氣的質量分數;

B.圖Ⅱ實驗中,沒有白煙逸出,更環(huán)保;

C.圖Ⅱ實驗中裝置始終密閉,避免紅磷放入瓶中時空氣逸出,實驗結果更準確;

D.實驗中紅磷的用量越多,實驗測量結果越大;

【答案】 劇烈燃燒、產生大量白煙 P+O2=P2O5 15% CD ⑤③①②④ 4ml 2ml BC

【解析】(1)紅磷燃燒的現象是:劇烈燃燒,產生大量白煙,放出大量熱,該反應的化學表達式為4P+5O2點燃2P2O5; 根據實驗數據計算空氣中氧氣的體積分數為(60-37.5)÷150100%= 15%(3) A.彈簧夾沒夾緊會導致氣體逸出,實驗結果偏大;B.燃燒匙內盛放過量的紅磷會充分反應裝置內的氧氣,實驗結果更準確;C.沒等裝置冷卻就打開彈簧夾會可能因氣體膨脹,使導致流入的水偏少,實驗結果偏;D.點燃紅磷伸入瓶中時,沒有立即塞緊瓶塞會使瓶內氣體因受熱膨脹而逸出,導致實驗結果偏大。(4)圖Ⅱ實驗的操作順序是:⑤連接儀器并檢查裝置氣密性;③將少量紅磷平裝入試管中,將規(guī)格為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,再將彈簧夾緊橡皮管;②撤去酒精燈,待試管冷卻后松開彈簧夾;①點燃酒精燈;④讀取注射器活塞的數據;(5)圖Ⅱ實驗中,開始裝置內的空氣總量為30mL,其中氧氣約為6mL若操作均正確,注射器活塞注最終停止在4mL刻度處。(6)圖Ⅱ實驗中,若上述步驟③中,未用彈簧夾夾住橡皮管,其它步驟都不變,則實驗過程中反應放熱,注射器的活塞將先向右移動,后左移動,反應掉的是40mL空氣中的氧氣,因此氣體減少8mL,最終活塞會停留在2mL刻度處。(7)對比圖Ⅰ和圖Ⅱ,A.圖Ⅰ和圖Ⅱ都能粗略的測出空氣中氧氣的質量分數,正確;B.圖Ⅱ實驗中,裝置始終密閉,沒有白煙逸出,更環(huán)保;C.圖Ⅱ實驗中裝置始終密閉,避免紅磷放入瓶中時空氣逸出,實驗結果更準確;D.實驗中紅磷的用量越多,消耗氧氣越徹底,實驗測量結果準確;

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