Question

【题目】探究题

按照体积计算空气中氧气约占21%，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．

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白磷或者五氧化二磷。。

Answer 1

【答案】【猜想】:红磷量不足或装置漏气或装置未冷却至室温就打开弹簧夹等

【交流与讨论】:（1）P+5O2P2O5（2）氢氧化钠溶液或石灰水；

（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；

【解析】

试题分析：测出的氧气体积分数明显偏小的原因：红磷量不足或装置漏气或装置未冷却至室温就打开弹簧夹等 ；【交流与讨论】（1）磷和氧气在点燃条件下生成五氧化二磷；（2）木炭燃烧会生成气体，导致瓶内气体不能减少，压强不能变小，水不能倒流，如果要避免此情况出现，应该用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水。（3）图2装置的一个优点是 ：装置始终密闭，使测定结果更准确，同时不会让五氧化二磷逸散到空气中，不会污染空气；【探究与反思】加热条件下，铜和氧气反应生成固体氧化铜，可用于测定氧气的含量；磷燃烧消耗氧气，使瓶内气体减少，压强变小，左边玻璃管中水上升了玻璃管中空气体积的1/5。