Question

【题目】某化学兴趣小组的同学按照教材的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(如图甲所示),但测出的氧气体积分数明显小于理论值,请你参与探究。实验中所用的白磷在40℃即可燃烧,燃烧现象和产物与红磷相同。

（提出问题）造成误差的原因是什么?如何改进课本实验装置?

（假设与猜想）

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_____。

（交流与讨论）

(1)丙同学认为用木炭代替红磷就可以消除误差,大家认为他的猜想不合理,理由是_____；

(2)他们对课本实验装置进行了如图乙的改进(其他仪器省略)。

①在装药品之前应该先_____；

②利用铜的导热性,通过粗铜丝点燃玻璃管内的白磷:白磷燃烧的现象是_____；写出该反应的文字表达式_____；

③与课本实验装置相比,该装置的一个优点是_____；

④待玻璃管冷却至室温后左玻璃管内的液面最终停留在_____刻度处。

（探究与反思）

已知铜粉加热时可以和氧气反应生成黑色固体氧化铜。为验证乙同学的猜想,将铜粉放在残余气体中加热观察到铜粉变黑色证明乙同学的猜想_____(填“合理”或“不合理”)。

Answer 1

【答案】没有冷却到室温就读数 木炭燃烧生成二氧化碳，气体瓶内压强无明显变化 检查装置气密性 放出热量,产生大量白烟 白磷+氧气五氧化二磷 测量结果更准确或减少污染(合理即可) 1格 合理

【解析】

[假设与猜想]

要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②白磷足量；③必须冷却到室温再读数等，故答案为：没有冷却到室温就读数；
[交流与讨论]

（1）生成物的状态一般要求是固态，木炭燃烧生成二氧化碳气体，因此猜想不合理，故答案为：木炭燃烧生成二氧化碳气体；
（2）①该实验中在装入药品之前，要先检查装置的气密性。②白磷在空气中燃烧的现象：发出黄光，放出热量、冒出大量的白烟；白磷与空气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：磷+氧气五氧化二磷；③在本实验中用的是白磷，白磷的着火点比较低，装置设计的也比较好，在试管外部加热铜丝，操作简单，并且试管内外不会流通，减少了空气的污染。 ④空气中氧气占空气体积的五分之一，故反应结束后，液面最终停留在1处。

[探究与反思] 铜和氧气在加热的条件下生成黑色的氧化铜,故将铜粉放在残余气体中加热观察到铜粉变黑色能够说明还含有氧气，故合理。