Question

【題目】某興趣小組的同學按照課本單元練習上的實驗裝置做“測定空氣中氧氣的體積分數”實驗（如圖1所示），但測出的氧氣的體積分數明顯小于理論值。請參與探究：

（1）提出問題：造成誤差的原因是什么？如何改進課本上的實驗裝置？

（2）查閱資料：紅磷、白磷的一些性質如下表：

	顏色、狀態	熔點/℃	著火點/℃	密度/（g/cm3）
紅磷	暗紅色固體	590	240	2.34
白磷	白色或黃色固體	44.1	40	1.82

（3）猜想與假設：

①可能是導管內原來含有空氣，后來又殘留有吸入的水。

②你還能作出的猜想是_____、____。

（4）交流與討論：

某同學認為可用木炭代替紅磷來消除誤差，他的猜想不合理的原因是______。

（5）探究與反思：

將銅粉放在殘余氣體中加熱，觀察到銅粉變黑色，說明__________。

（6）改進實驗：

①他們對課本上的實驗裝置進行了圖2所示的改進（其他圖2儀器忽略），把紅磷換為白磷理由是________。

②大家用改進的實驗裝置（如圖2所示）進行實驗，待玻璃管冷卻、管內白煙消失時，左玻璃管內的液面上升了___格，得到了較準確的結果。

Answer 1

【答案】集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾 裝置氣密性不好 木炭會和氧氣反應生成二氧化碳氣體，不能產生壓強差 裝置殘留有氧氣 白磷的著火點低，可以較容易的發生燃燒 1

【解析】

（3）猜想與假設：集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾也會導致測量結果偏小，可以據此提出猜想；

（4）交流與討論：木炭可以和氧氣反應生成二氧化碳氣體，不能產生壓強差，可以據此解答；

（5）探究與反思：銅粉可以和氧氣反應生成黑色的氧化銅固體，可以據此解答該題；

（6）改進實驗：①白磷的著火點低，可以較容易的發生燃燒，可以據此解答；②圖2裝置在密閉的環境中進行反應，能夠減少實驗誤差，可以據此解答；

（3）猜想與假設：集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾，裝置氣密性不好都會導致測量結果偏小，故提出的猜想為：集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾或裝置氣密性不好；

（4）交流與討論：木炭可以和氧氣反應生成二氧化碳氣體，不能產生壓強差，所以水不能進入廣口瓶中而不能測定出空氣中氧氣的含量，故填：木炭會和氧氣反應生成二氧化碳氣體，不能產生壓強差；

（5）探究與反思：銅粉可以和氧氣反應生成黑色的氧化銅固體，所以若觀察到銅粉變黑則說明裝置殘留有氧氣，故填：裝置殘留有氧氣；

（6）改進實驗：①根據表格提供的數據，白磷的著火點比紅磷低，可以較容易的發生燃燒，故填：白磷的著火點比紅磷低，可以較容易的發生燃燒

②圖2裝置在密閉的環境中進行反應，能夠減少實驗誤差，白磷燃燒消耗了空氣中的氧氣，氧氣約占空氣體積的五分之一，因此裝置冷卻后水上升約五分之一，故填：1。