Question

18．小華和他的小組同學(xué)就空氣中氧氣的含量進行如下實驗，請你參與他們的探究活動．

（1）當(dāng)小華他們按如圖1所示的裝置和藥品進行實驗，如果實驗成功，應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是紅磷燃燒，發(fā)出黃色火焰，冒大量白煙，同時放熱
（2）實驗后小華他們獲得的數(shù)據(jù)見表．（注：本實驗集氣瓶的有效容積為1OOmL）根據(jù)數(shù)據(jù)通過計算得出氧氣約占空氣體積的17%，與21%有誤差，造成這一結(jié)果的可能原因是①③．
①紅磷的量不足，瓶內(nèi)氧氣沒有消耗完
②沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時瓶內(nèi)空氣膨脹導(dǎo)致部分空氣從燒杯中的導(dǎo)管口逸出
③紅磷燃燒結(jié)束并熄滅后，未等裝置冷卻就打開彈簧夾
④紅磷在空氣中引燃后，將燃燒匙插入瓶中并塞緊瓶塞時動作太慢，導(dǎo)致塞緊瓶塞之前瓶內(nèi)部分空氣受熱逸出

組別	1	2	3	4	5	6
進入瓶中水的體積（mL）	18	16	17	15	19	17

（3）組內(nèi)同學(xué)還對該實驗進行了如下改進．（已知試管容積為45mL）
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20mL的注射器活塞置于1OmL刻度處，并按圖2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(shù)據(jù)．
正確的實驗操作順序是③①②④（填操作步驟的序號）．如實驗成功并含量測定準(zhǔn)確，則注射器活塞將從lOmL刻度處慢慢前移到約為1mL刻度處才停止．

Answer 1

分析 紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙打開止水夾后燒杯中的水進入廣口瓶中大約占廣口瓶容積的五分之一，可以據(jù)此解答該題；木炭燃燒后生成二氧化碳，不能在廣口瓶內(nèi)外產(chǎn)生壓強差，可以據(jù)此解答該題；對于用注射器改進后的儀器其刻度更容易讀取，計算部分要注意被反應(yīng)消耗掉的是試管內(nèi)的氧氣，不包含注射器內(nèi)的部分，可以據(jù)此解答該題．

解答 解：（1）紅磷燃燒，發(fā)出黃色火焰，冒大量白煙，同時放熱；
（2）根據(jù)數(shù)據(jù)通過計算得出氧氣約占空氣體積為：$\frac{18mL+16mL+17mL+15mL+19mL+17mL}{6}$=17mL；
氧氣約占空氣體積的$\frac{17mL}{100mL}×$100%=17%；
與21%有誤差，造成這一結(jié)果的可能原因是：
①紅磷的量不足，瓶內(nèi)氧氣沒有消耗完，質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小；
②沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時瓶內(nèi)空氣膨脹導(dǎo)致部分空氣從燒杯中的導(dǎo)管口逸出，質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；
③紅磷燃燒結(jié)束并熄滅后，未等裝置冷卻就打開彈簧夾，質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏�。�
④紅磷在空氣中引燃后，將燃燒匙插入瓶中并塞緊瓶塞時動作太慢，導(dǎo)致塞緊瓶塞之前瓶內(nèi)部分空氣受熱逸出，質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；
（3）根據(jù)操作及實驗?zāi)康目梢源_定實驗順序為：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2中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管；①點燃酒精燈；②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)；對應(yīng)用注射器進行的實驗改進，相對先前的實驗，數(shù)據(jù)更容易獲取，因為注射器有精確的刻度．計算部分要注意反應(yīng)消耗掉的是試管內(nèi)的氧氣，不包含注射器內(nèi)的部分，所以消耗氧氣是45的1/5，即9mL，所以注射器活塞應(yīng)該向左滑動到“1”；
答案：
（1）發(fā)出黃色火焰，冒大量白煙，同時放熱；
（2）17%；④③；
（3）③①②④；1．

點評 注意尤其是注射器類似的本身內(nèi)部有氣體的可能的干擾就是要強調(diào)對題意的準(zhǔn)確把握對實驗的改進從不同行角度分析評價時，要從題目本身的而分析角度來進行，而不是先分析后解答具體的問題，即分析要有針對性．