Question

某化学兴趣小组的同学按照教材的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验（如图甲所示），但测出的氧气体积分数明显小于．请你参与探究：

【提出问题】造成误差的原因是什么？如何改进课本实验装置？
【假设与猜想】
甲同学：可能是导管内原存有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性；
乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故；你还能做的猜想是________、________．
【交流与讨论】
（1）丙同学认为用木炭代替红磷，就可以消除误差，大家认为他的猜想不合理，理由是________．
（2）他们对课本实验装置进行了如图乙的改进（其他仪器忽略）．
①甲同学提出把红磷更换为白磷，是因为白磷比红磷更容易被引燃；
②通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，利用了铜的导热性；白磷燃烧的现象是________．
③与课本实验装置相比，该装置的一个优点是________．
【探究与反思】
为验证乙同学的猜想，将铜粉在残余气体中加热，观察到铜粉变黑，证明乙同学的猜想________（选填“合理”或“不合理”）；写出该变化的文字表达式________．

Answer 1

解：（1）要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②白磷足量；③必须冷却到室温再读数等，故答案为：红磷的量不足；没有冷却到室温就读数
（2）生成物的状态一般要求是固态，木炭燃烧生成二氧化碳气体，因此猜想不合理，故答案为：木炭燃烧生成二氧化碳气体
（3）还要注意白磷在空气中燃烧的现象：发黄光、放出热量、冒出大量的白烟；故答案为：发出黄光，放热，冒出大量的白烟；比较严密
（4）在本实验中用的是白磷，白磷的着火点比较低，装置设计的也比较好，在试管外部加热铜丝，操作简单，并且试管内的空气也不会逸散出来，铜和氧气在加热的条件下生成黑色的氧化铜，故答案为：合理；铜+氧气氧化铜
分析：要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②白磷足量；③必须冷却到室温再读数，④生成物的状态一般要求是固态等．还要注意白磷在空气中燃烧的现象：发黄光、放出热量、冒出大量的白烟．本题是测定氧气在空气中的体积分数的实验探究，要把空气中的氧气消耗掉，在本实验中用的是白磷，白磷的着火点比较低，装置设计的也比较好，在试管外部加热铜丝，操作简单，并且试管内的空气也不会逸散出来．
点评：本考点考查的是空气中氧气含量的探究实验，属于实验探究题，回忆实验中现象，得出正确的结论．这类探究实验要具体问题具体分析，根据设计的步骤中不同的现象去思考、去探究，从而回答题目给出的问题．本考点主要出现在填空题和实验题中．