(2010?梧州模拟)某校化学兴趣小组的同学按照课本装置(如图1)做“测定空气里氧气的含量”实验.他们将燃烧匙内的红磷点燃后,立即伸入广口瓶中并把塞子塞紧,待红磷熄灭和冷却后,打开弹簧夹,观察集气瓶中水面变化,发现气体减少的体积小于1/5.这是什么原因呢?兴趣小组的四位同学就该现象做了如下探究.请你参与他们的探究,并回答有关问题:
【提出问题】
造成这个结果的原因是什么?如何改进?
【猜想和假设】
排除了属于偶然现象的原因之后,其中三位同学对原因做了如图2的猜想:
对于这一现象的原因,你还能做出怎样的猜想?请写出你的一个合理猜想:
①可能是导管中的气体进入了广口瓶,而原来并没有计算这部分气体的体积;
或②可能是红磷的量不够,导致氧气没有耗尽;
或③可能是红磷熄灭后还没等冷却到室温,就打开了弹簧夹;
或④可能是氧气含量减少到一定程度的时候,红磷就不再燃烧了,使氧气没有耗尽;
①可能是导管中的气体进入了广口瓶,而原来并没有计算这部分气体的体积;
或②可能是红磷的量不够,导致氧气没有耗尽;
或③可能是红磷熄灭后还没等冷却到室温,就打开了弹簧夹;
或④可能是氧气含量减少到一定程度的时候,红磷就不再燃烧了,使氧气没有耗尽;
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【分析与交流】
对小周的猜想,大家一致认为小周的猜想不合理,并认为这样做的结果将使误差更大,原因是:
酒精中含有碳元素,在燃烧时生成二氧化碳的体积与消耗氧气的体积一致,不会造成气体总体积的减少
酒精中含有碳元素,在燃烧时生成二氧化碳的体积与消耗氧气的体积一致,不会造成气体总体积的减少
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【实验与结论】
(1)小吴决定使用原装置重做实验,并在实验前重新检验了装置的气密性.小吴检验气密性的正确方法是:
将装置如原图所示重新装配,在烧杯中注入足量水,打开弹簧夹;用热毛巾捂住广口瓶,如果看到有气泡冒出;(或加上:撤掉热毛巾后,导管中将倒吸一段水柱)则装置的气密性良好
将装置如原图所示重新装配,在烧杯中注入足量水,打开弹簧夹;用热毛巾捂住广口瓶,如果看到有气泡冒出;(或加上:撤掉热毛巾后,导管中将倒吸一段水柱)则装置的气密性良好
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(2)为了验证小施的猜想,同学们将500mL的残余气体与足量灼热的铜粉充分反应,结果发现铜粉增重0.028g.(为避免残余气体中CO
2及水蒸气可能造成的干扰,在实验前已将它们除去)
由上述实验事实可知,残余气体中
有
有
氧气(填“有”或“没有”,如果选“没有”,后一个空填“0”);残余气体中氧气的体积占
4
4
%(已知该条件下氧气的密度为1.4g/L).
【反思与评价】
针对课本实验装置和操作的不足,小沈同学经过认真思考,改进并设计了如图3实验装置,与原来的装置相比较,请你说出新装置的两个优点:(1)
装置简单、紧凑,操作方便,现象明显
装置简单、紧凑,操作方便,现象明显
;(2)
装置中直接有刻度,方便直接读取数据,利于数据比较
装置中直接有刻度,方便直接读取数据,利于数据比较
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