Question

【题目】按照体积计算空气中氧气约占21%，某化学兴趣小组的同学按照课本的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验（图1），但测出的氧气体积分数明显偏小．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？

【查阅资料】

①

	颜色、状态	熔点/℃	燃烧所需最低温度/℃	密度/gcm﹣3
红磷	暗红色固体	590	240	2.34
白磷	白色固体	44.1	40	1.82

②二氧化碳气体能被氢氧化钠溶液吸收

③在加热的条件下铜粉能与氧气反应生成黑色的氧化铜固体

【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 （写一点即可）。

【交流与讨论】

（1）写出图1中集气瓶中发生反应的符号表达式 ；

（2）丙同学认为，用木炭代替红磷也能完成图1的实验，但事先要在集气瓶中放入一定量的 ；

（3）他们对图1实验装置进行了如图2的改进．

①甲同学提出应把红磷更换为白磷，理由是 ；

②通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，利用了金属铜的 性；

【探究与反思】

（1）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，所以乙同学的猜想 （选填“合理”或“不合理”）；

（2）大家采用改进的实验装置（图2）进行实验（左边玻璃管上面的空气平均分成了5等份，并标刻度线），待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失，同时能观察到 。

（3）图2的玻璃管中预先装一定量的水，是为了：①加快气体的冷却；② 。

Answer 1

【答案】【猜想】红磷的量不足（或者密性不好、未冷却就打开弹簧夹）；

【交流与讨论】（1）P+O2P2O5；（2）氢氧化钠溶液；

（3）①白磷较容易点燃或者燃烧；②导热性；

【探究与反思】（1）合理；（2）左玻璃管内的液面上升了1格；

（3）可以吸收五氧化二磷，防止污染减小误差等。（合理即可）

【解析】

试题分析：该实验为通过燃烧红磷来消耗氧气，使容器内气压减小，水被压入，通过被压入的水的体积来沉淀消耗的氧气的体积。

【猜想】可以是氧气未被完全消耗，那么红磷的量不足，可以是有新的气体补充-气密性不好，也可以是温度差影响了气压差-未冷却就打开弹簧夹；

【交流与讨论】（1）为红磷和氧气点燃生成五氧化二磷的反应，P+O2P2O5；（2）由资料②可得加入氢氧化钠溶液来吸收产生的二氧化碳，就可以避免新产生的气体对气压的影响；（3）①为通过加热铜丝进行热传递点燃，那么需要较容易点燃的白磷；②通过铜丝导热，为导热性；

【探究与反思】（1）说明铜与氧气反应生成了黑色的氧化铜，说明还残余氧气，合理；（2）氧气被消耗，气压减小，那么左玻璃管内的液面上升了1格；（3）可以吸收五氧化二磷，防止污染减小误差等。（合理即可）