Question

3．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，冷却至室温后打开止水夹，可观察到的现象是：烧杯中的水倒吸入集气瓶，占瓶中约五分之一的体积．若观察到结果小于预期值，则可能是因为①④⑥（填序号）
①红磷不足量②实验前集气瓶内未留少量水③点燃红磷后缓慢塞紧胶塞④未冷却到室温打开止水夹⑤止水夹没夹紧⑥装置气密性不好
（2）小组内同学反思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，要求反应物在空气中只能与氧气反应且生成物的状态应该为固态或液态．
（3）小组内同学还对该实验进行了如图2所示的改进．（已知试管容积为45mL）请结合实验目的，在以下的操作中排出正确的实验操作顺序③④①②④（填序号）
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，并按图中所示的链接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管．④读取注射器活塞的数据．
最终注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为1mL刻度处才停止．

Answer 1

分析 （1）根据红磷在燃烧时的主要现象是：放热，产生大量白烟解答；根据红磷的燃烧结合压强知识分析，红磷与氧气反应生成固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，外界大气压会压着水进入集气瓶解答；
（2）根据在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是：反应物能在空气中燃烧消耗氧气；反应物不与空气中的气体成分反应；生成物是固体等．
（3）根据对于用注射器改进后的仪器其刻度更容易读取，计算部分要注意被反应消耗掉的是试管内的氧气，不包含注射器内的部分．

解答 解：
（1）红磷在燃烧时的主要现象是：放热，产生大量白烟；红磷与氧气反应，生成了五氧化二磷固体，所以会导致集气瓶内压强减小，水被压入集气瓶，进入的水量正好占据集气瓶内氧气的空间，约为集气瓶体积的五分之一；
若观察到结果小于预期值，则可能是因为装置漏气，未冷却到室温打开止水夹；红磷量不足；
实验前集气瓶内未留少量水无影响；
点燃红磷后缓慢塞紧胶塞和止水夹没夹紧都会造成观察到结果大于预期值；
（2）用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，要求反应物在空气中只能与氧气反应且生成物的状态应该为固态或液态；
（3）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$\frac{1}{5}$，即9mL，所以注射器活塞应该向左滑动到“1”．
答案：
（1）烧杯中的水倒吸入集气瓶，占瓶中约五分之一的体积；①④⑥；
（2）固态或液态；
（3））③④①②④，1．

点评 熟记用红磷测定空气里氧气含量的实验原理、操作步骤、实验现象、实验结论和注意事项是解答这类题目的基础．