Question

【題目】某化學興趣小組的同學按照課本的實驗裝置做“測定空氣中氧氣的體積分數(shù)”實驗（圖 1），但測 出的氧氣體積分數(shù)明顯小于 1/5．請你參與探究：

【提出問題】造成誤差的原因是什么？如何改進課本實驗裝置？

【查閱資料】（1）著火點是指可燃物燃燒所需要的最低溫度．

（2）白磷和紅磷的組成元素、燃燒現(xiàn)象和產(chǎn)物均相同．

（3）銅在空氣中加熱，和氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅

【猜想與假設(shè)】 甲同學：可能是導管內(nèi)原存有空氣，后來留有吸入的水，影響實驗的準確性； 乙同學：可能是瓶內(nèi)殘留氣體中還有氧氣的緣故；

你還能做的猜想是____________；

【交流與討論】

（1）丙同學認為，用木炭代替紅磷，就可以消除這個現(xiàn)象，大家認為丙同學的猜想不合理，理由是_________________；

（2）他們對課本實驗裝置進行了如圖 2 的改進（其他儀器忽略）．

①甲同學提出應(yīng)把紅磷更換為白磷，理由是____________， 白磷燃燒的符號表達式為____________；

②通過粗銅絲來點燃玻璃管內(nèi)的白磷，利用了金屬銅的物理性質(zhì)是___________性；

③與課本實驗裝置相比，該裝置的一個優(yōu)點是________________________；

【探究與反思】

（1）為驗證乙同學的猜想，將銅粉在殘余氣體中加熱，觀察到銅粉變黑，所以乙同學的猜想____________（選 填“合理”或“不合理”）．

（2）大家采用改進的實驗裝置（圖2）進行實驗，待玻璃管冷卻、管內(nèi)白色的煙幕消失，左管液面上升了1格，得到了較準確的數(shù)據(jù)，但有意外發(fā)現(xiàn)左玻璃管內(nèi)壁上端附著黃色固體，黃色固體主要成分可能是_________________

Answer 1

【答案】 裝置漏氣等 木炭燃燒產(chǎn)物是氣體，瓶內(nèi)壓強幾乎不變（或瓶內(nèi)外不能形成足夠壓強差）；； 白磷著火點低，更容易燃燒 P O2 P2O5 導熱 避免了紅磷伸入集氣瓶時導致瓶內(nèi)氣體受熱逸散，結(jié)果更準確 合理 白磷

【解析】【猜想與假設(shè)】紅磷不足，不能將氧氣全部消耗掉，會導致測量結(jié)果偏��；集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾也會導致測量結(jié)果偏小，所以我們可以提出的猜想為：紅磷不足，集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾，裝置漏氣等；

【交流與討論】

（1）木炭可以和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳氣體，不能產(chǎn)生壓強差，所以水不能進入廣口瓶中而不能測定出空氣中氧氣的含量；

（2）①白磷的著火點低，可以較容易的發(fā)生燃燒生成了五氧化二磷，反應(yīng)的符號表達式是：P O2 P2O5；

②銅具有較好的導熱性，所以本實驗中是利用了銅的導熱性；

③分析圖2中的裝置環(huán)保，生成的五氧化二磷有毒，不污染空氣；測量所得數(shù)據(jù)比較準確；所用試劑量少，節(jié)約藥品等；

【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，即乙同學的猜想合理；

（2）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黃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。