Question

【题目】某科学兴趣小组的同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验（如图1所示），但测出的氧气的体积分数明显小于，请你参与探究：

（提出问题）

造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？

（查阅资料）

1.红磷、白磷的一些性质如表：

	颜色、状态	熔点/℃	着火点/℃	密度/（g/cm3）
红磷	暗红色固体	590	240	2.34
白磷	白色或黄色固体	44.1	40	1.82

2.铜能与氧气反应生成黑色的氧化铜。

（猜想与假没）

甲同学：可能是导管内原含有空气，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。

你还能作出的猜想是_____。

（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，你认为他的猜想_____（填“合理”或“不合理”）理由是_____。

（2）他们利用金属的导热性，对课本上的实验装置进行了图2所示的改进（其他仪器忽略）。

①甲同学提出应把红磷换为白磷，理由是_____。

②与课本上的实验装置相比较，该装置的一个优点是_____。

（探究与反思）

（1）为了验证乙同学的猜想，将铜粉放在残余气体中加热，观察到铜粉变黑色，证明乙同学的猜想_____（填“合理”或“不合理”）。

（2）大家用改进的实验装置（如图2所示）进行实验，待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失时，左玻璃管内的液面上升了1格，得到了较准确的结果。左玻璃管上端生成白色固体的有关化学方程式是：_____。

Answer 1

【答案】集气瓶未冷却至室温就打开了弹簧夹（或装置气密性不好） 不合理 木炭可以和氧气反应生成二氧化碳气体，不能产生压强差 白磷的着火点低，可以较容易的发生燃烧 实验误差小，不会污染空气 合理

【解析】

猜想与假设：

集气瓶未冷却至室温就打开了弹簧夹或装置气密性不好也会导致测量结果偏小，所以我们可以提出的猜想为：集气瓶未冷却至室温就打开了弹簧夹（或装置气密性不好）；

交流与讨论：

（1）木炭可以和氧气反应生成二氧化碳气体，不能产生压强差，所以水不能进入广口瓶中而不能测定出空气中氧气的含量；

（2）①白磷的着火点低，可以较容易的发生燃烧；

②分析图2中的装置可以知道该装置在密闭的环境中进行反应，能够减少实验误差，气密性更好，更加环保；

探究与反思：

（1）铜粉可以和氧气反应生成黑色的氧化铜固体，所以若观察到铜粉变黑则说明装置残留有氧气，即乙同学的猜想合理；

（2）磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：。