Question

【題目】某校化學(xué)興趣小組就空氣中氧氣的含量進(jìn)行實驗探究，請你參與。

【設(shè)計實驗】第一小組同學(xué)共同設(shè)計了如上圖的A、B兩套裝置。 你認(rèn)為合理的是(填編號)________ 。

【進(jìn)行實驗】

【數(shù)據(jù)分析】 實驗結(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

通過對實驗數(shù)據(jù)分析，實驗得出氧氣約占空氣體積的___________。

【實驗分析】(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)實驗結(jié)束，發(fā)現(xiàn)測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，瓶內(nèi)氧氣沒有消耗完

②可能沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時瓶內(nèi)部分空氣受熱從導(dǎo)管逸出

③可能未塞緊瓶塞，紅磷熄滅冷卻時外界空氣進(jìn)入瓶內(nèi)

④可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內(nèi)部分空氣受熱逸出

【改進(jìn)實驗】

(1)第二小組同學(xué)設(shè)計了C實驗裝置，優(yōu)點是：________________________________。

(2)第三小組同學(xué)設(shè)計了D實驗裝置，優(yōu)點是：_______________________________。

Answer 1

【答案】 A 五分之一 略 略 ①③ 略 略

【解析】【試題分析】本題考查測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，實驗中要注意裝置的嚴(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、對實驗現(xiàn)象的分析等。

【設(shè)計實驗】：實驗A和B的區(qū)別在于紅磷的位置，而這一點與氧氣的密度有關(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，所以實驗設(shè)計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；

【實驗分析】：（1）紅磷足量可充分消耗的氧氣，使測量的結(jié)果更準(zhǔn)確；

（2）紅磷燃燒的化學(xué)方程式為：4P+5O2點燃2P2O5

（3）①實驗中所取紅磷的量不足時，會導(dǎo)致裝置內(nèi)氧氣不能全部消耗，因此使測得氧氣的體積分?jǐn)?shù)會小于的；

②實驗前若沒有將彈簧夾夾緊，會導(dǎo)致實驗中裝置內(nèi)的氣體受熱膨脹而逸出，因此測得氧氣的體積分?jǐn)?shù)會大于的；

③未塞緊瓶塞，冷卻時會使空氣進(jìn)入集氣瓶內(nèi)，因此測得氧氣的體積分?jǐn)?shù)小于的；

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

【改進(jìn)實驗】：（1）實驗C是在裝置內(nèi)點燃，生成的五氧化二磷不會跑到空氣中，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)點是：環(huán)保．同時也利于實驗的結(jié)果的準(zhǔn)確．

（2）采用量筒進(jìn)行實驗的優(yōu)點是方便、準(zhǔn)確計算進(jìn)入集氣瓶中水的體積。