Question

【題目】某科學興趣小組的同學按照課本上的實驗裝置做“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，請你參與探究：

（提出問題）

造成誤差的原因是什么？如何改進課本上的實驗裝置？

（查閱資料）

1.紅磷、白磷的一些性質如表：

	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

2.銅能與氧氣反應生成黑色的氧化銅。

（猜想與假沒）

甲同學：可能是導管內原含有空氣，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。

你還能作出的猜想是_____。

（交流與討論）

（1）丙同學認為用木炭代替紅磷，就可以消除誤差，你認為他的猜想_____（填“合理”或“不合理”）理由是_____。

（2）他們利用金屬的導熱性，對課本上的實驗裝置進行了圖2所示的改進（其他儀器忽略）。

①甲同學提出應把紅磷換為白磷，理由是_____。

②與課本上的實驗裝置相比較，該裝置的一個優點是_____。

（探究與反思）

（1）為了驗證乙同學的猜想，將銅粉放在殘余氣體中加熱，觀察到銅粉變黑色，證明乙同學的猜想_____（填“合理”或“不合理”）。

（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、管內白色的煙幕消失時，左玻璃管內的液面上升了1格，得到了較準確的結果。左玻璃管上端生成白色固體的有關化學方程式是：_____。

Answer 1

【答案】集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾（或裝置氣密性不好） 不合理 木炭可以和氧氣反應生成二氧化碳氣體，不能產生壓強差 白磷的著火點低，可以較容易的發生燃燒 實驗誤差小，不會污染空氣 合理

【解析】

猜想與假設：

集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾或裝置氣密性不好也會導致測量結果偏小，所以我們可以提出的猜想為：集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾（或裝置氣密性不好）；

交流與討論：

（1）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；

（2）①白磷的著火點低，可以較容易的發生燃燒；

②分析圖2中的裝置可以知道該裝置在密閉的環境中進行反應，能夠減少實驗誤差，氣密性更好，更加環保；

探究與反思：

（1）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，即乙同學的猜想合理；

（2）磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：。