Question

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（如图甲所示），但测出的氧气的体积分数明显小于

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．

请你参与探究：?
【提出问题】造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？?
【查阅资料】红磷、白磷的一些性质如下表：?

	颜色、状态	熔点/℃	着火点/℃	密度（g/cm3）
红磷	暗红色固体	590	240	2.34
白磷	白色或黄色固体	44.1	40	1.82

【猜想与假设】?
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．
乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气．?
你还能作出的猜想是

 

．
【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）他们对课本上的实验装置进行了图乙所示的改进（其他仪器忽略）．
①甲同学提出应把红磷换为白磷，理由是

 

．
②通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，这利用了金属铜的

 

 性．?
③与课本上的实验装置相比较，该装置的一个优点是

 

．
【探究与反思】?
（1）为了验证乙同学的猜想，将铜粉放在残余气体中加热，观察到铜粉变黑色，证明乙同学的猜想

 

（填“合理”或“不合理”）．?
（2）大家用改进的实验装置（如图乙所示）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了1格，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．
①左玻璃管上端的黄色固体的主要成分可能是

 

；?
②集气瓶放入少量水，目的是

 

．

Answer 1

分析：【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，可以据此提出猜想；
【交流与讨论】
（1）木炭可以和氧气反应生成二氧化碳气体，不能产生压强差，可以据此解答；
（2）①白磷的着火点低，可以较容易的发生燃烧，可以据此解答；
②铜具有较好的导热性，可以据此解答；
③在密闭的环境中进行反应，能够减少实验误差，可以据此解答；
【探究与反思】
（1）铜粉可以和氧气反应生成黑色的氧化铜固体，可以据此解答该题；
（2）①根据【查阅资料】可以知道，白磷为白色或黄色固体，可以据此解答该题；
②五氧化二磷可以溶于水后生成磷酸，可以据此解答．

解答：解：【猜想与假设】：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：集气瓶未冷却至室温就打开了弹簧夹；
【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应把红磷换为白磷，理由是白磷的着火点低，比红磷更容易被引燃；故填：白磷的着火点低，比红磷更容易被引燃；
②铜具有良好的导热性，所以可通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷；故填：导热；
③在密闭的环境中进行反应，能够减少实验误差；故填：在密闭的环境中进行反应，能够减少实验误差；
【探究与反思】（1）铜和氧气在加热的条件下生成黑色的氧化铜，所以若观察到铜粉变黑则说明装置残留有氧气，即乙同学的猜想合理；故填：合理；
（2）①根据【查阅资料】可以知道，白磷为白色或黄色固体，所以左玻璃管上端的黄色固体主要成分可能是白磷固体受热蒸发后的附着在玻璃管上的；故填：白磷；
②五氧化二磷可以溶于水后生成磷酸，所以集气瓶放入少量水，目的是吸收五氧化二磷，防止污染．故填：吸收五氧化二磷，防止污染．

点评：本考点考查的是空气中氧气含量的探究实验，属于实验探究题，回忆实验中现象，得出正确的结论．这类探究实验要具体问题具体分析，根据设计的步骤中不同的现象去思考、去探究，从而回答题目给出的问题．本考点主要出现在填空题和实验题中．