Question

【題目】某校化學(xué)興趣小組就空氣中氧氣的含量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)你參與。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】第一小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如上圖的A、B兩套裝置。 你認(rèn)為合理的是(填編號(hào))________ 。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

【數(shù)據(jù)分析】 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，整理數(shù)據(jù)如下：(注：集氣瓶容積為100ml)

組 別	1	2	3	4	5	6
進(jìn)入瓶中水的體積(ml)	20	18	19	17	21	19

通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，實(shí)驗(yàn)得出氧氣約占空氣體積的___________。

【實(shí)驗(yàn)分析】(1)紅磷要足量的原因是___________________________；

(2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________；

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，發(fā)現(xiàn)測(cè)定出的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于l/5，可能的原因是______

①可能使用紅磷的量不足，瓶?jī)?nèi)氧氣沒(méi)有消耗完

②可能沒(méi)夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時(shí)瓶?jī)?nèi)部分空氣受熱從導(dǎo)管逸出

③可能未塞緊瓶塞，紅磷熄滅冷卻時(shí)外界空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)

④可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶?jī)?nèi)部分空氣受熱逸出

【改進(jìn)實(shí)驗(yàn)】

(1)第二小組同學(xué)設(shè)計(jì)了C實(shí)驗(yàn)裝置，優(yōu)點(diǎn)是：________________________________。

(2)第三小組同學(xué)設(shè)計(jì)了D實(shí)驗(yàn)裝置，優(yōu)點(diǎn)是：_______________________________。

Answer 1

【答案】 A 五分之一 略 略 ①③ 略 略

【解析】【試題分析】本題考查測(cè)定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)中要注意裝置的嚴(yán)密性、所用藥品的量、生成物的狀態(tài)、氧氣不足1/5的誤差分析、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析等。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】：實(shí)驗(yàn)A和B的區(qū)別在于紅磷的位置，而這一點(diǎn)與氧氣的密度有關(guān)，由于氧氣的密度大于空氣，所以紅磷在稍微低的位置更利于反應(yīng)的進(jìn)行，也更利于氧氣的消耗，所以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)A更合理；

【數(shù)據(jù)分析】根據(jù)集氣瓶的容積是100ml，進(jìn)入水的量的幾次不同結(jié)果求其平均值可得：進(jìn)入水量的平均值是19ml，所以進(jìn)入水量占總?cè)莘e的19%，即氧氣量約占空氣體積的五分之一；

【實(shí)驗(yàn)分析】：（1）紅磷足量可充分消耗的氧氣，使測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確；

（2）紅磷燃燒的化學(xué)方程式為：4P+5O2點(diǎn)燃2P2O5

（3）①實(shí)驗(yàn)中所取紅磷的量不足時(shí)，會(huì)導(dǎo)致裝置內(nèi)氧氣不能全部消耗，因此使測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)會(huì)小于的；

②實(shí)驗(yàn)前若沒(méi)有將彈簧夾夾緊，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中裝置內(nèi)的氣體受熱膨脹而逸出，因此測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)會(huì)大于的；

③未塞緊瓶塞，冷卻時(shí)會(huì)使空氣進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)，因此測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)小于的；

④插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶?jī)?nèi)的部分空氣受熱逸出，因此測(cè)定氧氣體積分?jǐn)?shù)大于的；綜上所述就選①③

【改進(jìn)實(shí)驗(yàn)】：（1）實(shí)驗(yàn)C是在裝置內(nèi)點(diǎn)燃，生成的五氧化二磷不會(huì)跑到空氣中，也就是紅磷燃燒的產(chǎn)物有毒的五氧化二磷不會(huì)散失到空氣造成環(huán)境污染，節(jié)約了紅磷，故C裝置的優(yōu)點(diǎn)是：環(huán)保．同時(shí)也利于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的準(zhǔn)確．

（2）采用量筒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是方便、準(zhǔn)確計(jì)算進(jìn)入集氣瓶中水的體積。