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】（1）查阅教材可得为21%；

【猜 想】

你还能做的猜想是 红磷量不足，装置漏气，装置未冷却至室温就打开弹簧夹等（写一点即可）

【交流与讨论】

（1）红磷+氧气五氧化二磷（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：（1）21%

【猜 想】

测得体积偏小，即为为气体的减小量小于1/5-红磷量不足或一边消耗一边补充-气密性不好或因为温度差而影响气压差-没有冷却至室温就打开止水夹；

【交流与讨论】

（1）为红磷的燃烧，红磷+氧气五氧化二磷；（2）若一定要改用木炭则必须消除产生的气体二氧化碳以免对气体的减少量产生影响，可用氢氧化钠或石灰水来吸收二氧化碳；

（3）① 由图可得点燃方式改变，为使操作实现，需改用更易燃烧的白磷；② 用铜丝传导酒精灯火焰的热量，为对导热性的利用；③一为改小反应容器可节约药品，二为燃烧反应全在容器内可避免产物进入空气达到环保效果，三为反应容器内径相等，易准确推算出空气中氧气的含量。

【探究与反思】

（1）铜变黑是铜与氧气反应生成氧化铜即残余气体内仍含有氧气，那么也说明燃烧不能把氧气完全消耗；

（2）氧气占空气体积约为1/5 , 氧气被消耗气压减小水被压入，压入水的体积即为气体-氧气减少的体积，那么反应结束后，水位上升到1刻度处；白磷和产生的五氧化二磷都为白色固体，因此都有可能。