Question

【題目】某化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（如圖所示），但測出的氧氣的體積分數明顯小于1/5。請你參與探究：

（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/℃	燃燒所需最低溫度/℃
紅磷	暗紅色固體	590	240
白磷	白色或黃色固體	44.1	40

（3）猜想與假設：

①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。

②乙同學：可能是瓶內殘留氣體中還有氧氣。

③你認為：可能是： _______________。

（4）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，大家認為他的猜想不合理，理由是__________。

②他們對課本上的實驗裝置進行了如圖所示的改進(其他儀器忽略)，利用粗銅絲有良好的導熱性將酒精燈燃燒產生的熱量傳遞給玻璃管內的白磷，使白磷燃燒。

a甲同學認為把紅磷換為白磷可使反應更易發生，他的理由是______。

b與課本上的實驗裝置相比較，該裝置的一個優點是_______________。

（5）探究與反思：

①為了驗證乙同學的猜想，將銅絲放在殘余氣體中加熱，觀察到__________現象，證明乙同學的猜想合理，該反應的符號表達式是_______________。

②大家用改進的實驗裝置(如圖所示)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至刻度_____處，得到了較準確的結果，但又意外發現左玻璃管內壁上端附著黃色固體，左玻璃管上端的黃色固體的主要成分可能是_________。

Answer 1

【答案】紅磷的量不足；裝置的氣密性不好；沒等冷卻到室溫就測量 木炭燃燒會產生二氧化碳氣體，影響實驗結果 白磷燃燒所需最低溫度（著火點）比較低 環保、誤差小、比較嚴密 銅絲變黑 Cu+O2CuO 1 白磷

【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，所以我們可以提出的猜想為：裝置漏氣；集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾；紅磷不足等；

故填：紅磷的量不足；裝置的氣密性不好；沒等冷卻到室溫就測量。

（4）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，大家認為他的猜想不合理，理由是木炭燃燒會產生二氧化碳氣體，影響實驗結果。

②a甲同學認為把紅磷換為白磷可使反應更易發生，他的理由是白磷燃燒所需最低溫度（著火點）比較低。

b與課本上的實驗裝置相比較，該裝置的一個優點是環保、誤差小、比較嚴密等。

故填：木炭燃燒會產生二氧化碳氣體，影響實驗結果；白磷燃燒所需最低溫度（著火點）比較低；環保。

（5）為了驗證乙同學的猜想，將銅粉放在殘余氣體中加熱，觀察到銅絲變黑色，證明乙同學的猜想是正確的，因為紅色的銅和氧氣在加熱的條件下生成黑色的氧化銅；

大家用改進的裝置進行實驗，在實驗的過程中，左側玻璃管內的液面變化情況是：液面上升，最終升到1格處，得到較準確的結果；但又意外發現左玻璃管內壁上端附著黃色固體，左玻璃管上端的黃色固體的主要成分可能是白磷。

故答案為：①銅絲變黑；Cu+O2CuO；②1；白磷。