Question

【題目】某化學興趣小組的同學按照課本上的實驗裝置做“測定空氣中氧氣的體積分數(shù)”實驗（如圖所示），但測出的氧氣的體積分數(shù)明顯小于1/5。請你參與探究：

（1）提出問題：造成誤差的原因是什么？如何改進課本上的實驗裝置？

（2）查閱資料：紅磷、白磷的一些性質(zhì)如下表：

	顏色、狀態(tài)	熔點/℃	燃燒所需最低溫度/℃
紅磷	暗紅色固體	590	240
白磷	白色或黃色固體	44.1	40

（3）猜想與假設：

①甲同學：可能是導管內(nèi)原含有空氣，后來留有吸入的水，影響實驗的準確性。

②乙同學：可能是瓶內(nèi)殘留氣體中還有氧氣。

③你認為：可能是： _______________。

（4）交流與討論：

①丙同學認為用木炭代替紅磷，就可以消除誤差，大家認為他的猜想不合理，理由是__________。

②他們對課本上的實驗裝置進行了如圖所示的改進(其他儀器忽略)，利用粗銅絲有良好的導熱性將酒精燈燃燒產(chǎn)生的熱量傳遞給玻璃管內(nèi)的白磷，使白磷燃燒。

a甲同學認為把紅磷換為白磷可使反應更易發(fā)生，他的理由是______。

b與課本上的實驗裝置相比較，該裝置的一個優(yōu)點是_______________。

（5）探究與反思：

①為了驗證乙同學的猜想，將銅絲放在殘余氣體中加熱，觀察到__________現(xiàn)象，證明乙同學的猜想合理，該反應的符號表達式是_______________。

②大家用改進的實驗裝置(如圖所示)進行實驗，待玻璃管冷卻、管內(nèi)白色的煙幕消失時，左玻璃管內(nèi)的液面上升至刻度_____處，得到了較準確的結(jié)果，但又意外發(fā)現(xiàn)左玻璃管內(nèi)壁上端附著黃色固體，左玻璃管上端的黃色固體的主要成分可能是_________。

Answer 1

【答案】紅磷的量不足；裝置的氣密性不好；沒等冷卻到室溫就測量 木炭燃燒會產(chǎn)生二氧化碳氣體，影響實驗結(jié)果 白磷燃燒所需最低溫度（著火點）比較低 環(huán)保、誤差小、比較嚴密 銅絲變黑 Cu+O2CuO 1 白磷

【解析】

（3）猜想與假設：集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾也會導致測量結(jié)果偏小，所以我們可以提出的猜想為：裝置漏氣；集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾；紅磷不足等；

故填：紅磷的量不足；裝置的氣密性不好；沒等冷卻到室溫就測量。

（4）交流與討論：

①丙同學認為用木炭代替紅磷，就可以消除誤差，大家認為他的猜想不合理，理由是木炭燃燒會產(chǎn)生二氧化碳氣體，影響實驗結(jié)果。

②a甲同學認為把紅磷換為白磷可使反應更易發(fā)生，他的理由是白磷燃燒所需最低溫度（著火點）比較低。

b與課本上的實驗裝置相比較，該裝置的一個優(yōu)點是環(huán)保、誤差小、比較嚴密等。

故填：木炭燃燒會產(chǎn)生二氧化碳氣體，影響實驗結(jié)果；白磷燃燒所需最低溫度（著火點）比較低；環(huán)保。

（5）為了驗證乙同學的猜想，將銅粉放在殘余氣體中加熱，觀察到銅絲變黑色，證明乙同學的猜想是正確的，因為紅色的銅和氧氣在加熱的條件下生成黑色的氧化銅；

大家用改進的裝置進行實驗，在實驗的過程中，左側(cè)玻璃管內(nèi)的液面變化情況是：液面上升，最終升到1格處，得到較準確的結(jié)果；但又意外發(fā)現(xiàn)左玻璃管內(nèi)壁上端附著黃色固體，左玻璃管上端的黃色固體的主要成分可能是白磷。

故答案為：①銅絲變黑；Cu+O2CuO；②1；白磷。