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”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文字或符號表達式 ；

（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；

③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 。

Answer 1

【答案】按照體積計算空氣中氧氣約占21%；【猜想】 紅磷量不足，裝置漏氣，裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等 【交流與討論】（1）4P+5O22P2O5（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：按照體積計算空氣中氧氣約占21%，造成誤差的原因是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；可能是瓶內殘留氣體中還有氧氣的緣故，或者紅磷量不足，裝置漏氣等；集氣瓶中發生反應的文字或符號表達式4P+5O22P2O5；甲同學提出應把紅磷更換為白磷，理由是白磷燃燒所需溫度低，更易燃燒；通過粗銅絲來點燃玻璃管內的白磷，利用了金屬銅的導熱性；與圖1實驗裝置相比，圖2裝置的一個優點是實驗誤差小或者不會污染空氣等；將銅粉在殘余氣體中加熱，觀察到銅粉變黑，說明含有氧氣，所以乙同學的猜想正確；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，同時能觀察到左邊玻璃管中水上升到1刻度線或者左邊玻璃管中水上升了玻璃管中空氣體積的1/5等；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。