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”實驗(如圖1所示)，但測出的氧氣的體積分數明顯小于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：①紅磷、白磷的一些性質如下表：

	顏色、狀態	熔點/℃	著火點/℃	密度/(g/cm3)
紅磷	暗紅色固體	590	240	2．34
白磷	白色或黃色固體	44．1	40	1．82

②白磷為白色或黃色固體，在空氣中燃燒生成五氧化二磷；

③銅絲有較好的導熱性。

（3）猜想與假設：

①甲同學：可能是燃燒前導管內含有空氣，后來留有吸入的水，影響實驗的準確性。

②乙同學：可能是瓶內殘留氣體中還有氧氣。

③你還能作出的猜想是_________________。

（4）交流與討論：

②丙同學認為用木炭代替紅磷，就可以消除誤差，你認為他的猜____，（選填“合理”或“不合理”）理由是______________________。

（5）探究與反思：

他們對課本上的實驗裝置進行了如圖2所示的改進(其他儀器忽略)。

①甲同學提出應把紅磷換為白磷，理由是____________。

②白磷燃燒的文字表達式為____________________________ 。

③白磷從燃燒到熄滅的過程中，圖2左側玻璃管內液面如何變化______________ 。最后液面停留在______刻度處。

④通過粗銅絲來點燃玻璃管內的白磷，這利用了金屬銅的_______ 性．

⑤與課本上的實驗裝置相比較，該裝置的優點是___________．（填字母序號）

A．該裝置在密閉的環境中進行實驗，可以減小誤差；

B．所用的試劑量少，節約藥品；

C.在密閉容器中不污染空氣，比較環保。

（6）大家用改進的實驗裝置(如圖所示)進行實驗，待玻璃管冷卻、管內白色的煙幕消失時，得到了較準確的結果，但又意外發現左玻璃管內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】可能是集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾 不合理 因為木條燃燒有二氧化碳生成 白磷著火點低容易發生燃燒 白磷+氧氣五氧化二磷 先下降后上升 1 導熱性 ABC 白磷

【解析】

(3)要使本實驗成功，必須注意以下幾點：①裝置的氣密性好；②白磷足量；③必須冷卻到室溫再打開彈簧夾讀數等；

(4)生成物的狀態一般要求是固態，木炭燃燒生成二氧化碳氣體，因此猜想不合理；

(5)①應把紅磷換為白磷，理由是白磷的著火點低，比紅磷更容易被引燃；

②白磷燃燒生成五氧化二磷，故反應的文字表達式為：白磷+氧氣五氧化二磷；

③白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，燃燒時放出大量的熱，集氣瓶中的壓強增大，導致集氣瓶中的水被壓入右側玻璃管，冷卻過程中，集氣瓶中的壓強減小，導管中的水進入左側玻璃管，故右側玻璃管內液面的變化是先上升后下降；白磷消耗掉左側裝置中的氧氣，氧氣約占空氣體積的，所以最后液面停留在1刻度處；

④通過粗銅絲來點燃玻璃管內的白磷，這利用了金屬銅的導熱性；

⑤在密閉的環境中進行反應，能夠減少實驗誤差同時生成的白煙不會擴散到空氣中，比較環保；所用的試劑量少，節約藥品；

(6)【查閱資料】可以知道，白磷為白色或黃色固體，所以左玻璃管上端的黃色固體主要成分可能是白磷固體受熱蒸發后的附著在玻璃管上的.