Question

【題目】按照體積計算空氣中氧氣約占21%，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”實驗（圖1），但測出的氧氣體積分數明顯偏小．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	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中集氣瓶中發生反應的符號表達式 ；

（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的白磷，利用了金屬銅的 性；

【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、管內白色的煙幕消失，同時能觀察到 。

（3）圖2的玻璃管中預先裝一定量的水，是為了：①加快氣體的冷卻；② 。

Answer 1

【答案】【猜想】紅磷的量不足（或者密性不好、未冷卻就打開彈簧夾）；

【交流與討論】（1）P+O2P2O5；（2）氫氧化鈉溶液；

（3）①白磷較容易點燃或者燃燒；②導熱性；

【探究與反思】（1）合理；（2）左玻璃管內的液面上升了1格；

（3）可以吸收五氧化二磷，防止污染減小誤差等。（合理即可）

【解析】

試題分析：該實驗為通過燃燒紅磷來消耗氧氣，使容器內氣壓減小，水被壓入，通過被壓入的水的體積來沉淀消耗的氧氣的體積。

【猜想】可以是氧氣未被完全消耗，那么紅磷的量不足，可以是有新的氣體補充-氣密性不好，也可以是溫度差影響了氣壓差-未冷卻就打開彈簧夾；

【交流與討論】（1）為紅磷和氧氣點燃生成五氧化二磷的反應，P+O2P2O5；（2）由資料②可得加入氫氧化鈉溶液來吸收產生的二氧化碳，就可以避免新產生的氣體對氣壓的影響；（3）①為通過加熱銅絲進行熱傳遞點燃，那么需要較容易點燃的白磷；②通過銅絲導熱，為導熱性；

【探究與反思】（1）說明銅與氧氣反應生成了黑色的氧化銅，說明還殘余氧氣，合理；（2）氧氣被消耗，氣壓減小，那么左玻璃管內的液面上升了1格；（3）可以吸收五氧化二磷，防止污染減小誤差等。（合理即可）