Question

【題目】探究題

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．

與圖1實驗裝置相比，圖2裝置的一個優點是 ；

【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、管內白色的煙幕消失，同時能觀察到 ，得到了較準確的數據，但又意外發現左玻璃管內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白磷或者五氧化二磷。。

Answer 1

【答案】【猜想】:紅磷量不足或裝置漏氣或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等

【交流與討論】:（1）P+5O2P2O5（2）氫氧化鈉溶液或石灰水；

（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；

【解析】

試題分析：測出的氧氣體積分數明顯偏小的原因：紅磷量不足或裝置漏氣或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等 ；【交流與討論】（1）磷和氧氣在點燃條件下生成五氧化二磷；（2）木炭燃燒會生成氣體，導致瓶內氣體不能減少，壓強不能變小，水不能倒流，如果要避免此情況出現，應該用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，因為氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水。（3）圖2裝置的一個優點是 ：裝置始終密閉，使測定結果更準確，同時不會讓五氧化二磷逸散到空氣中，不會污染空氣；【探究與反思】加熱條件下，銅和氧氣反應生成固體氧化銅，可用于測定氧氣的含量；磷燃燒消耗氧氣，使瓶內氣體減少，壓強變小，左邊玻璃管中水上升了玻璃管中空氣體積的1/5。