Question

【题目】某化学兴趣小组的同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验（如图所示），但测出的氧气的体积分数明显小于1/5。请你参与探究：

（1）提出问题：造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？

（2）查阅资料：红磷、白磷的一些性质如下表：

	颜色、状态	熔点/℃	燃烧所需最低温度/℃
红磷	暗红色固体	590	240
白磷	白色或黄色固体	44.1	40

（3）猜想与假设：

①甲同学：可能是导管内原含有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性。

②乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气。

③你认为：可能是： _______________。

（4）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他们对课本上的实验装置进行了如图所示的改进(其他仪器忽略)，利用粗铜丝有良好的导热性将酒精灯燃烧产生的热量传递给玻璃管内的白磷，使白磷燃烧。

a甲同学认为把红磷换为白磷可使反应更易发生，他的理由是______。

b与课本上的实验装置相比较，该装置的一个优点是_______________。

（5）探究与反思：

①为了验证乙同学的猜想，将铜丝放在残余气体中加热，观察到__________现象，证明乙同学的猜想合理，该反应的符号表达式是_______________。

②大家用改进的实验装置(如图所示)进行实验，待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失时，左玻璃管内的液面上升至刻度_____处，得到了较准确的结果，但又意外发现左玻璃管内壁上端附着黄色固体，左玻璃管上端的黄色固体的主要成分可能是_________。

Answer 1

【答案】红磷的量不足；装置的气密性不好；没等冷却到室温就测量 木炭燃烧会产生二氧化碳气体，影响实验结果 白磷燃烧所需最低温度（着火点）比较低 环保、误差小、比较严密 铜丝变黑 Cu+O2CuO 1 白磷

【解析】

（3）猜想与假设：集气瓶未冷却至室温就打开了弹簧夹也会导致测量结果偏小，所以我们可以提出的猜想为：装置漏气；集气瓶未冷却至室温就打开了弹簧夹；红磷不足等；

故填：红磷的量不足；装置的气密性不好；没等冷却到室温就测量。

（4）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，理由是木炭燃烧会产生二氧化碳气体，影响实验结果。

②a甲同学认为把红磷换为白磷可使反应更易发生，他的理由是白磷燃烧所需最低温度（着火点）比较低。

b与课本上的实验装置相比较，该装置的一个优点是环保、误差小、比较严密等。

故填：木炭燃烧会产生二氧化碳气体，影响实验结果；白磷燃烧所需最低温度（着火点）比较低；环保。

（5）为了验证乙同学的猜想，将铜粉放在残余气体中加热，观察到铜丝变黑色，证明乙同学的猜想是正确的，因为红色的铜和氧气在加热的条件下生成黑色的氧化铜；

大家用改进的装置进行实验，在实验的过程中，左侧玻璃管内的液面变化情况是：液面上升，最终升到1格处，得到较准确的结果；但又意外发现左玻璃管内壁上端附着黄色固体，左玻璃管上端的黄色固体的主要成分可能是白磷。

故答案为：①铜丝变黑；Cu+O2CuO；②1；白磷。