Question

【題目】按照體積計(jì)算空氣中氧氣約占 %，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(wèn)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/gcm﹣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(lái)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 （寫(xiě)一點(diǎn)即可）。

【交流與討論】

（1）寫(xiě)出圖1中集氣瓶中發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式 ；

（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 ；

（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 ；

②通過(guò)粗銅絲來(lái)點(diǎn)燃玻璃管內(nèi)的白磷，利用了金屬銅的 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 ；

【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 （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 ，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 。

Answer 1

【答案】（1）查閱教材可得為21%；

【猜 想】

你還能做的猜想是 紅磷量不足，裝置漏氣，裝置未冷卻至室溫就打開(kāi)彈簧夾等（寫(xiě)一點(diǎn)即可）

【交流與討論】

（1）紅磷+氧氣五氧化二磷（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

【解析】

試題分析：（1）21%

【猜 想】

測(cè)得體積偏小，即為為氣體的減小量小于1/5-紅磷量不足或一邊消耗一邊補(bǔ)充-氣密性不好或因?yàn)闇囟炔疃�影響氣壓�?沒(méi)有冷卻至室溫就打開(kāi)止水夾；

【交流與討論】

（1）為紅磷的燃燒，紅磷+氧氣五氧化二磷；（2）若一定要改用木炭則必須消除產(chǎn)生的氣體二氧化碳以免對(duì)氣體的減少量產(chǎn)生影響，可用氫氧化鈉或石灰水來(lái)吸收二氧化碳；

（3）① 由圖可得點(diǎn)燃方式改變，為使操作實(shí)現(xiàn)，需改用更易燃燒的白磷；② 用銅絲傳導(dǎo)酒精燈火焰的熱量，為對(duì)導(dǎo)熱性的利用；③一為改小反應(yīng)容器可節(jié)約藥品，二為燃燒反應(yīng)全在容器內(nèi)可避免產(chǎn)物進(jìn)入空氣達(dá)到環(huán)保效果，三為反應(yīng)容器內(nèi)徑相等，易準(zhǔn)確推算出空氣中氧氣的含量。

【探究與反思】

（1）銅變黑是銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅即殘余氣體內(nèi)仍含有氧氣，那么也說(shuō)明燃燒不能把氧氣完全消耗；

（2）氧氣占空氣體積約為1/5 , 氧氣被消耗氣壓減小水被壓入，壓入水的體積即為氣體-氧氣減少的體積，那么反應(yīng)結(jié)束后，水位上升到1刻度處；白磷和產(chǎn)生的五氧化二磷都為白色固體，因此都有可能。