Question

某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究，请你参与。

《设计实验》第一小组同学共同设计了如上图的A、B两套装置。

你认为合理的是（填编号）         。   

《进行实验》

《数据分析》  实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100mL）

组    别	1	2	3	4	5	6
进入瓶中水的体积（mL）	20	18	19	17	21	19

通过对实验数据分析，实验得出氧气约占空气体积的          。

《实验分析》（1）红磷要过量的原因是                          ；

（2）弹簧夹打开的适宜时机是                           ；

（3）实验结束，发现测定出的空气中氧气的体积分数低于l/5，可能的原因是     

①可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完

②可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出

③可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内

④可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出

《改进实验》

(1)第二小组同学设计了C实验装置，优点是：                               。

(2) 第三小组同学设计了D实验装置，优点是：                             。

 

Answer 1

《设计实验》 你认为合理的是（填编号）    A     。

实验得出氧气约占空气体积的    19%      。

   《实验分析》（1）红磷要过量的原因是     要让集气瓶中的氧气完全消耗掉（合理答案都可）   ；

（2）弹簧夹打开的适宜时机是   等冷却到室温     ；

（3）实验结束，发现测定出的空气中氧气的体积分数低于l/5，可能的原因是  ① ③ （少一不给分）。

《改进实验》

(1)第二小组同学设计了C实验装置，优点是：  误差小  ( 合理答案都可以)    。

(2)第三小组同学设计了D实验装置，优点是：     容易计算出进入集气瓶中水的体积( 合理答案都可以)  。

解析:（1）实验A和B的区别在于红磷的位置，而这一点与氧气的密度有关，由于氧气的密度大于空气，所以红磷在稍微低的位置更利于反应的进行，也更利于氧气的消耗，所以实验设计A更合理．所以合理的应该填：A．

（2）而实验C是在装置内点燃，这样红磷不会在装置外的空气中燃烧，也就是红磷燃烧的产物有毒的五氧化二磷不会散失到空气造成环境污染，也节约了红磷，即C装置的优点是：环保．同时也利于实验的结果的准确；至于其他的实验现象及误差分析，要考虑全面就可以；首先注意误差是小于 ，这样就与药品不能将氧气完全消耗有关，即红磷的量不足或者气密性等方面的问题；对于氮气的性质，在回答时要和氧气对比回答，氧气反应掉了，而氮气剩余了，说明氮气是不燃烧也不支持燃烧的，在有水环境中氮气能够安然无恙，说明氮气不溶于水和也不和水发生反应．因此要学会从不同角度看问题．

（3）将红磷换成碳粉实验不能成功，氧化碳能和一些碱的溶液反应，因此如果要想实验成功，你打算事先在集气瓶里装上氢氧化钠溶液．

故答案为：

（设计实验）（1）A

（2）红磷在装置内燃烧，发出大量白烟，同时释放出大量的热．在冷却到室温后打开止水夹，水进入容器容积的 ；

《改进实验》环保（（1）红磷量不足；装置漏气

（2）不溶于水，不和水反应；不助燃，不燃烧

（3）适量的氢氧化钠溶液