(2010?梧州模擬)某校化學興趣小組的同學按照課本裝置(如圖1)做“測定空氣里氧氣的含量”實驗.他們將燃燒匙內的紅磷點燃后,立即伸入廣口瓶中并把塞子塞緊,待紅磷熄滅和冷卻后,打開彈簧夾,觀察集氣瓶中水面變化,發(fā)現(xiàn)氣體減少的體積小于1/5.這是什么原因呢?興趣小組的四位同學就該現(xiàn)象做了如下探究.請你參與他們的探究,并回答有關問題:
【提出問題】
造成這個結果的原因是什么?如何改進?
【猜想和假設】
排除了屬于偶然現(xiàn)象的原因之后,其中三位同學對原因做了如圖2的猜想:
對于這一現(xiàn)象的原因,你還能做出怎樣的猜想?請寫出你的一個合理猜想:
①可能是導管中的氣體進入了廣口瓶,而原來并沒有計算這部分氣體的體積;
或②可能是紅磷的量不夠,導致氧氣沒有耗盡;
或③可能是紅磷熄滅后還沒等冷卻到室溫,就打開了彈簧夾;
或④可能是氧氣含量減少到一定程度的時候,紅磷就不再燃燒了,使氧氣沒有耗盡;
①可能是導管中的氣體進入了廣口瓶,而原來并沒有計算這部分氣體的體積;
或②可能是紅磷的量不夠,導致氧氣沒有耗盡;
或③可能是紅磷熄滅后還沒等冷卻到室溫,就打開了彈簧夾;
或④可能是氧氣含量減少到一定程度的時候,紅磷就不再燃燒了,使氧氣沒有耗盡;
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【分析與交流】
對小周的猜想,大家一致認為小周的猜想不合理,并認為這樣做的結果將使誤差更大,原因是:
酒精中含有碳元素,在燃燒時生成二氧化碳的體積與消耗氧氣的體積一致,不會造成氣體總體積的減少
酒精中含有碳元素,在燃燒時生成二氧化碳的體積與消耗氧氣的體積一致,不會造成氣體總體積的減少
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【實驗與結論】
(1)小吳決定使用原裝置重做實驗,并在實驗前重新檢驗了裝置的氣密性.小吳檢驗氣密性的正確方法是:
將裝置如原圖所示重新裝配,在燒杯中注入足量水,打開彈簧夾;用熱毛巾捂住廣口瓶,如果看到有氣泡冒出;(或加上:撤掉熱毛巾后,導管中將倒吸一段水柱)則裝置的氣密性良好
將裝置如原圖所示重新裝配,在燒杯中注入足量水,打開彈簧夾;用熱毛巾捂住廣口瓶,如果看到有氣泡冒出;(或加上:撤掉熱毛巾后,導管中將倒吸一段水柱)則裝置的氣密性良好
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(2)為了驗證小施的猜想,同學們將500mL的殘余氣體與足量灼熱的銅粉充分反應,結果發(fā)現(xiàn)銅粉增重0.028g.(為避免殘余氣體中CO
2及水蒸氣可能造成的干擾,在實驗前已將它們除去)
由上述實驗事實可知,殘余氣體中
有
有
氧氣(填“有”或“沒有”,如果選“沒有”,后一個空填“0”);殘余氣體中氧氣的體積占
4
4
%(已知該條件下氧氣的密度為1.4g/L).
【反思與評價】
針對課本實驗裝置和操作的不足,小沈同學經過認真思考,改進并設計了如圖3實驗裝置,與原來的裝置相比較,請你說出新裝置的兩個優(yōu)點:(1)
裝置簡單、緊湊,操作方便,現(xiàn)象明顯
裝置簡單、緊湊,操作方便,現(xiàn)象明顯
;(2)
裝置中直接有刻度,方便直接讀取數(shù)據(jù),利于數(shù)據(jù)比較
裝置中直接有刻度,方便直接讀取數(shù)據(jù),利于數(shù)據(jù)比較
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