Question

【题目】按照体积计算空气中氧气约占 %，某化学兴趣小组的同学按照课本的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验（图1），但测出的氧气体积分数明显偏小．请你参与探究：

【提出问题】

造成误差的原因是什么？如何改进课本实验装置？

【查阅资料】

①

	颜色、状态	熔点/℃	燃烧所需最低温度/℃	密度/gcm﹣3
红磷	暗红色固体	590	240	2.34
白磷	白色固体	44.1	40	1.82

②二氧化碳气体能被氢氧化钠溶液吸收

③在加热的条件下铜粉能与氧气反应生成黑色的氧化铜固体

【猜 想】

甲同学：可能是导管内原存有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性；

乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故；

你还能做的猜想是 （写一点即可）。

【交流与讨论】

（1）写出图1中集气瓶中发生反应的文字或符号表达式 ；

（2）丙同学认为，用木炭代替红磷也能完成图1的实验，但事先要在集气瓶中放入一定量的 ；

（3）他们对图1实验装置进行了如图2的改进．

①甲同学提出应把红磷更换为白磷，理由是 ；

②通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，利用了金属铜的 性；

③与图1实验装置相比，图2装置的一个优点是 ；

【探究与反思】

（1）为验证乙同学的猜想，将铜粉在残余气体中加热，观察到铜粉变黑，所以乙同学的猜想 （选填“合理”或“不合理”）；

（2）大家采用改进的实验装置（图2）进行实验（左边玻璃管上面的空气平均分成了5等份，并标刻度线），待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失，同时能观察到 ，得到了较准确的数据，但又意外发现左玻璃管内壁上端附着白色固体．左玻璃管上端的白色固体主要成分可能是 。

Answer 1

【答案】按照体积计算空气中氧气约占21%；【猜想】 红磷量不足，装置漏气，装置未冷却至室温就打开弹簧夹等 【交流与讨论】（1）4P+5O22P2O5（2）氢氧化钠溶液或石灰水；（3）①白磷燃烧所需温度低，更易燃烧②导热，③实验误差小或者不会污染空气等

【探究与反思】（1）合理；（2）左边玻璃管中水上升到1刻度线（左边玻璃管中水上升了玻璃管中空气体积的1/5等；白磷或者五氧化二磷。

【解析】

试题分析：按照体积计算空气中氧气约占21%，造成误差的原因是可能是导管内原存有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性；可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故，或者红磷量不足，装置漏气等；集气瓶中发生反应的文字或符号表达式4P+5O22P2O5；甲同学提出应把红磷更换为白磷，理由是白磷燃烧所需温度低，更易燃烧；通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，利用了金属铜的导热性；与图1实验装置相比，图2装置的一个优点是实验误差小或者不会污染空气等；将铜粉在残余气体中加热，观察到铜粉变黑，说明含有氧气，所以乙同学的猜想正确；采用改进的实验装置（图2）进行实验（左边玻璃管上面的空气平均分成了5等份，并标刻度线），待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失，同时能观察到左边玻璃管中水上升到1刻度线或者左边玻璃管中水上升了玻璃管中空气体积的1/5等；左玻璃管上端的白色固体主要成分可能是白磷或者五氧化二磷。