Question

【題目】按照體積計算空氣中氧氣約占 %，某化學興趣小組的同學按照課本的實驗裝置做“測定空氣中氧氣的體積分數(shù)”實驗（圖1），但測出的氧氣體積分數(shù)明顯偏小．請你參與探究：

【提出問題】

造成誤差的原因是什么？如何改進課本實驗裝置？

【查閱資料】

①

	顏色、狀態(tài)	熔點/℃	燃燒所需最低溫度/℃	密度/gcm﹣3
紅磷	暗紅色固體	590	240	2.34
白磷	白色固體	44.1	40	1.82

②二氧化碳氣體能被氫氧化鈉溶液吸收

③在加熱的條件下銅粉能與氧氣反應生成黑色的氧化銅固體

【猜 想】

甲同學：可能是導管內(nèi)原存有空氣，后來留有吸入的水，影響實驗的準確性；

乙同學：可能是瓶內(nèi)殘留氣體中還有氧氣的緣故；

你還能做的猜想是 （寫一點即可）。

【交流與討論】

（1）寫出圖1中集氣瓶中發(fā)生反應的文字表達式 ；

（2）丙同學認為，用木炭代替紅磷也能完成圖1的實驗，但事先要在集氣瓶中放入一定量的 ；

（3）他們對圖1實驗裝置進行了如圖2的改進．

①甲同學提出應把紅磷更換為白磷，理由是 ；

②通過粗銅絲來點燃玻璃管內(nèi)的白磷，利用了金屬銅的 性；

③與圖1實驗裝置相比，圖2裝置的一個優(yōu)點是 ；

【探究與反思】

（1）為驗證乙同學的猜想，將銅粉在殘余氣體中加熱，觀察到銅粉變黑，所以乙同學的猜想 （選填“合理”或“不合理”）；

（2）大家采用改進的實驗裝置（圖2）進行實驗（左邊玻璃管上面的空氣平均分成了5等份，并標刻度線），待玻璃管冷卻、管內(nèi)白色的煙幕消失，同時能觀察到 ，得到了較準確的數(shù)據(jù)，但又意外發(fā)現(xiàn)左玻璃管內(nèi)壁上端附著白色固體．左玻璃管上端的白色固體主要成分可能是 。

Answer 1

【答案】（1）查閱教材可得為21%；

【猜 想】

你還能做的猜想是 紅磷量不足，裝置漏氣，裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等（寫一點即可）

【交流與討論】

（1）紅磷+氧氣五氧化二磷（2）氫氧化鈉溶液或石灰水；

（3）①白磷燃燒所需溫度低，更易燃燒②導熱，③實驗誤差小或者不會污染空氣等

【探究與反思】

（1）合理

（2）左邊玻璃管中水上升到1刻度線（左邊玻璃管中水上升了玻璃管中空氣體積的1/5等,白磷或者五氧化二磷

【解析】

試題分析：（1）21%

【猜 想】

測得體積偏小，即為為氣體的減小量小于1/5-紅磷量不足或一邊消耗一邊補充-氣密性不好或因為溫度差而影響氣壓差-沒有冷卻至室溫就打開止水夾；

【交流與討論】

（1）為紅磷的燃燒，紅磷+氧氣五氧化二磷；（2）若一定要改用木炭則必須消除產(chǎn)生的氣體二氧化碳以免對氣體的減少量產(chǎn)生影響，可用氫氧化鈉或石灰水來吸收二氧化碳；

（3）① 由圖可得點燃方式改變，為使操作實現(xiàn)，需改用更易燃燒的白磷；② 用銅絲傳導酒精燈火焰的熱量，為對導熱性的利用；③一為改小反應容器可節(jié)約藥品，二為燃燒反應全在容器內(nèi)可避免產(chǎn)物進入空氣達到環(huán)保效果，三為反應容器內(nèi)徑相等，易準確推算出空氣中氧氣的含量。

【探究與反思】

（1）銅變黑是銅與氧氣反應生成氧化銅即殘余氣體內(nèi)仍含有氧氣，那么也說明燃燒不能把氧氣完全消耗；

（2）氧氣占空氣體積約為1/5 , 氧氣被消耗氣壓減小水被壓入，壓入水的體積即為氣體-氧氣減少的體積，那么反應結(jié)束后，水位上升到1刻度處；白磷和產(chǎn)生的五氧化二磷都為白色固體，因此都有可能。