Question

某�；瘜W興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗探究，請你參與．
設計實驗：第一小組同學共同設計了如圖的A、B兩套裝置．你認為合理的是（填編號）______．
進行試驗：
數(shù)據(jù)分析：實驗結束后，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）紅磷要過量的原因是______；
（2）彈簧夾打開的適宜時機是______；
（3）實驗結束，發(fā)現(xiàn)測定出的空氣中氧氣的體積分數(shù)低于，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)部分空氣受熱從導管逸出
③可能未塞緊瓶塞，紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內(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
改進實驗：
（1）第二小組同學設計了C實驗裝置，優(yōu)點是：______．
（2）第三小組同學設計了D實驗裝置，優(yōu)點是：______．

Answer 1

解：設計實驗：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，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的進行，也更利于氧氣的消耗，所以實驗設計A更合理．所以合理的應該填：A．
根據(jù)集氣瓶的容積是100ml，進入水的量的幾次不同結果求其平均值可得：進入水量的平均值是19ml，所以進入水量約占總容積的19%，即氧氣量約占空氣體積的19%；
實驗分析：（1）氧氣量充分可使消耗的氧氣充分，使測量的結果更準確；
（2）紅磷燃燒時溫度較高，易使氣體膨脹導致測量的結果不準確，所以應在裝置冷卻到室溫才打開止水夾；
（3）從選項提供的情況分析①實驗中所取紅磷的量不足時，會導致裝置內(nèi)氧氣不能全部消耗，因此使測得氧氣的體積分數(shù)會小于的；
②實驗前若沒有將彈簧夾夾緊，會導致實驗中裝置內(nèi)的氣體受熱膨脹而逸出，因此測得氧氣的體積分數(shù)會大于的；
③未塞緊瓶塞，冷卻時會使空氣進入集氣瓶內(nèi)，因此測得氧氣的體積分數(shù)小于的；
④插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內(nèi)部分空氣受熱逸出，因此測定氧氣體積分數(shù)大于的；
改進實驗：（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，即C裝置的優(yōu)點是：環(huán)保．同時也利于實驗的結果的準確．
（2）采用量筒進行實驗的優(yōu)點是方便計算進入集氣瓶中水的體積；
故答案為：【設計實驗】A．；19%．
【實驗分析】（1）要讓集氣瓶中的氧氣完全消耗掉（合理答案都可）；
（2）等冷卻到室溫；
（3）①③；
【改進實驗】
（1）環(huán)保誤差小 （ 合理答案都可以）．
（2）容易計算出進入集氣瓶中水的體積（ 合理答案都可以）．
分析：設計實驗：同樣都是紅磷，放在不同的位置會對應不同的實驗結果，由于氧氣密度比空氣的密度大，因此讓紅磷在較低的位置能夠更有效消耗裝置內(nèi)的氧氣；
利用幾次測量的平均值計算即可；
實驗分析：（1）從充分消耗氧氣，使結論更準確分析即可；
（2）從實驗時溫度的變化導致實驗結果的誤差分析；
（3）造成測得氧氣的體積分數(shù)小于的因素可以從以下四個方面考慮：
①裝置是否漏氣；②紅磷的用量是否充足；③瓶內(nèi)的氧氣是否耗盡；④裝置是否冷卻到室溫．
改進實驗：（1）從環(huán)保以及結果的準確性分析；
（2）從使用量筒對結果的分析容易得到分析；
點評：本考點是測定氧氣在空氣中的體積分數(shù)，實驗中要注意裝置的嚴密性、所用藥品的量、生成物的狀態(tài)、氧氣不足的誤差分析、對實驗現(xiàn)象的分析等，培養(yǎng)了學生的分析推理能力和嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度．