Question

1．按照體積計(jì)算空氣中氧氣約占21%，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)按照課本的實(shí)驗(yàn)裝置做“測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)”實(shí)驗(yàn)（圖1），但測(cè)出的氧氣體積分?jǐn)?shù)明顯偏�。�請(qǐng)你參與探究：
【提出問題】造成誤差的原因是什么？如何改進(jìn)課本實(shí)驗(yàn)裝置？
【查閱資料】
①

	顏色、狀態(tài)	熔點(diǎn)/℃	燃燒所需最低溫度/℃	密度/g•cm-3
紅磷	暗紅色固體	590	240	2.34
白磷	白色固體	44.1	40	1.82

②二氧化碳?xì)怏w能被氫氧化鈉溶液吸收
③在加熱的條件下銅粉能與氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅固體
【猜想】
甲同學(xué)：可能是導(dǎo)管內(nèi)原存有空氣，后來留有吸入的水，影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；
乙同學(xué)：可能是瓶?jī)?nèi)殘留氣體中還有氧氣的緣故；
你還能做的猜想是裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等（寫一點(diǎn)即可）．
【交流與討論】
（1）寫出圖1中集氣瓶中發(fā)生反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）丙同學(xué)認(rèn)為，用木炭代替紅磷也能完成圖1的實(shí)驗(yàn)，但事先要在集氣瓶中放入一定量的氫氧化鈉溶液；
（3）他們對(duì)圖1實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了如圖2的改進(jìn)．
①甲同學(xué)提出應(yīng)把紅磷更換為白磷，理由是白磷燃燒所需溫度低，更易燃燒；
②通過粗銅絲來點(diǎn)燃玻璃管內(nèi)的白磷，利用了金屬銅的導(dǎo)熱性；
③與圖1實(shí)驗(yàn)裝置相比，圖2裝置的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)誤差小，不會(huì)污染空氣；
【探究與反思】
（1）為驗(yàn)證乙同學(xué)的猜想，將銅粉在殘余氣體中加熱，觀察到銅粉變黑，所以乙同學(xué)的猜想合理（選填“合理”或“不合理”）；
（2）大家采用改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置（圖2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（左邊玻璃管上面的空氣平均分成了5等份，并標(biāo)刻度線），待玻璃管冷卻、管內(nèi)白色的煙幕消失，同時(shí)能觀察到左邊玻璃管中水上升到1刻度線（左邊玻璃管中水上升了玻璃管中空氣體積的1/5等），得到了較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，但又意外發(fā)現(xiàn)左玻璃管內(nèi)壁上端附著白色固體．左玻璃管上端的白色固體主要成分可能是白磷或者五氧化二磷．

Answer 1

分析 按照體積計(jì)算空氣中氧氣約占21%；
【猜想】集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾也會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小，可以據(jù)此提出猜想；
【交流與討論】
（1）根據(jù)紅磷燃燒生成五氧化二磷，寫出反應(yīng)的文字表達(dá)式；
（2）木炭可以和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，可以據(jù)此解答；
（3）①白磷的著火點(diǎn)低，可以較容易的發(fā)生燃燒，可以據(jù)此解答；
②銅具有較好的導(dǎo)熱性，可以據(jù)此解答；
③在密閉的環(huán)境中進(jìn)行反應(yīng)，能夠減少實(shí)驗(yàn)誤差，可以據(jù)此解答；
【探究與反思】
（1）銅粉可以和氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅固體，可以據(jù)此解答該題；
（2）根據(jù)【查閱資料】可以知道，白磷為白色或黃色固體，可以據(jù)此解答該題．

解答 解：按照體積計(jì)算空氣中氧氣約占21%；
【猜想】集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾也會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小，所以我們可以提出的猜想為：集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾；
【交流與討論】
（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）木炭可以和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，用木炭代替紅磷也能完成圖1的實(shí)驗(yàn)，但事先要在集氣瓶中放入一定量的氫氧化鈉溶液；
（3）
①白磷的著火點(diǎn)低，可以較容易的發(fā)生燃燒；
②銅具有較好的導(dǎo)熱性，所以本實(shí)驗(yàn)中是利用了銅的導(dǎo)熱性；
③分析圖2中的裝置可以知道該裝置在密閉的環(huán)境中進(jìn)行反應(yīng)，能夠減少實(shí)驗(yàn)誤差；
【探究與反思】
①銅粉可以和氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅固體，所以若觀察到銅粉變黑則說明裝置殘留有氧氣，即乙同學(xué)的猜想合理；
②待玻璃管冷卻、管內(nèi)白色的煙幕消失，同時(shí)能觀察到左邊玻璃管中水上升到1刻度線（左邊玻璃管中水上升了玻璃管中空氣體積的1/5等）；
根據(jù)【查閱資料】可以知道，白磷為白色或黃色固體，所以左玻璃管上端的白色固體主要成分可能是白磷固體受熱蒸發(fā)后的附著在玻璃管上的；
答案：按照體積計(jì)算空氣中氧氣約占21%；
【猜想】裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等；
【交流與討論】
（1）磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷；
（2）氫氧化鈉溶液或石灰水；
（3）①白磷燃燒所需溫度低，更易燃燒 ②導(dǎo)熱，③實(shí)驗(yàn)誤差小或者不會(huì)污染空氣等                      
【探究與反思】
（1）合理       
（2）左邊玻璃管中水上升到1刻度線（左邊玻璃管中水上升了玻璃管中空氣體積的1/5等）；白磷或者五氧化二磷．

點(diǎn)評(píng) 空氣是人類寶貴的自然資源，在中考中占有重要的地位，特別是空氣中氧氣含量的測(cè)定，要注意測(cè)定原理、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵、現(xiàn)象和結(jié)論、裝置的評(píng)價(jià)和改進(jìn)等內(nèi)容的考查．