Question

7．某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图甲）进行了改进，设计图乙（A是带刻度的容积为700mL的圆筒状玻璃仪器，B是去底的矿泉水瓶，其他夹持装置已略去）的实验方案进行，收到了较好的效果，请回答有关问题：
（1）图甲中，红磷燃烧时的主要现象是红磷燃烧，冒白烟，有关反应的化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅
（2）按图乙装置进行实验，操作过程如下：①在B中加入水，并调整B的高度，使A中的液面至刻度500mL处；②经一定量的铁粉平铺在电热板上，盖好容器；③通电加热铁粉，待充分反应后，调整B的高度使容器A、B中的液面保持水平，记录数据；④检查装置气密性．你认为正确的操作顺序是④①②③
（3）当操作结束后，装置A中液面的刻度为400mL，则本实验测定氧气在空气中的体积分数为20%，请你说出产生误差的一个原因白磷太少，未冷却到室温就读数等
（4）以上两个实验中能代替红磷，铁粉的物质有铜、铝（写出两种）
（5）检查乙装置气密性的方法是调整A的高度，观察A、B中的液体是否出现液面差，且保持不变；在该实验装置中惰性电热板应具备的条件是温度达到铁的反应温度
（6）与图甲装置相比较，改进后的乙装置的优点是减小误差，操作简单．

Answer 1

分析 （1）根据红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷进行分析；
（2）根据有气体参与的实验，需要先检验装置气密性，然后加水第一次调平，加热反应，在进行第二次调平进行分析；
（3）根据氧气少于空气体积的21%的原因可以从装置漏气，红磷量少，装置未冷却到室温方面进行分析；
（4）根据所选用的药品与氧气反应不能生成气体进行分析；
（5）根据检验装置气密性的操作方法进行分析；
（6）根据装置的反应原理进行分析．

解答 解：（1）红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，所以红磷燃烧时的主要现象是红磷燃烧，冒白烟，化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）有气体参与的实验，需要先检验装置气密性，然后加水第一次调平，加热反应，在进行第二次调平，所以正确的操作顺序是：④①②③；
（3）氧气少于空气体积的21%的原因可以从装置漏气，红磷量少，装置未冷却到室温方面；
（4）所选用的药品与氧气反应不能生成气体，所以能代替红磷，铁粉的物质有铜、铝；
（5）在操作①中检查装置气密性的方法是：盖紧B的盖子，使A中的水面高于容器B中的水面，放置一段时间，若A中的液面不下降，则证明其气密性良好；
在该实验装置中惰性电热板应具备的条件是：温度达到铁的反应温度；
（6）与图甲装置相比较，改进后的乙装置的优点是：减小误差，操作简单．
故答案为：（1）红磷燃烧，冒白烟；4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）④①②③；
（3）白磷太少，未冷却到室温就读数等；
（4）铝、铜；
（5）调整A的高度，观察A、B中的液体是否出现液面差，且保持不变；温度达到铁的反应温度；
（6）减小误差，操作简单．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．