Question

【題目】某科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 ．請你參與探究：

【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？
【查閱資料】1．紅磷、白磷的一些性質如表：

	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

銅在加熱時易與空氣中的氧氣反應．
【猜想與假設】
甲同學：可能是導管內原含有空氣，后來留有吸入的水，影響實驗的準確性．
乙同學：可能是瓶內殘留氣體中還有氧氣．
（1）你還能作出的猜想是 ．
（2）【交流與討論】
丙同學認為用木炭代替紅磷，就可以消除誤差，你認為他的猜想 ， （填“合理”或“不合理”）理由是 ．
（3）他們利用金屬的導熱性，對課本上的實驗裝置進行了圖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與課本上的實驗裝置相比較，該裝置的一個優點是

（4）【探究與反思】
為了驗證乙同學的猜想，將銅粉放在殘余氣體中加熱，觀察到銅粉變黑色，證明乙同學的猜想（填“合理”或“不合理”）
（5）大家用改進的實驗裝置（如圖2所示）進行實驗，待玻璃管冷卻、管內白色的煙幕消失時，左玻璃管內的液面上升了格，得到了較準確的結果．此時應該怎么操作后才能讀取左管液面的刻度？ ．

Answer 1

【答案】
（1）集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾（或裝置氣密性不好）
（2）不合理；木炭燃燒后生成二氧化碳，瓶內氣壓減少不明顯
（3）白磷著火點低，更容易燃燒，消耗氧氣更徹底；實驗誤差小，不會污染空氣
（4）合理
（5）1；調節U型管兩邊高度一樣時再進行讀數
【解析】解：【猜想與假設】（1）集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾也會導致測量結果偏小，所以我們可以提出的猜想為：集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾；（2）【交流與討論】木炭可以和氧氣反應生成二氧化碳氣體，不能產生壓強差，所以水不能進入廣口瓶中而不能測定出空氣中氧氣的含量；（3）①白磷的著火點低，可以較容易的發生燃燒；②分析圖2中的裝置可以知道該裝置在密閉的環境中進行反應，能夠減少實驗誤差，氣密性更好，更加環保；【探究與反思】（4）銅粉可以和氧氣反應生成黑色的氧化銅固體，所以若觀察到銅粉變黑則說明裝置殘留有氧氣，即乙同學的猜想合理；（5）大家用改進的實驗裝置（如圖2所示）進行實驗，待玻璃管冷卻、管內白色的煙幕消失時，左玻璃管內的液面上升了1格；得到了較準確的結果．此時應該調節U型管兩邊高度一樣時再進行讀數，才能讀取左管液面的刻度．所以答案是：【猜想與假設】（1）集氣瓶未冷卻至室溫就打開了彈簧夾（或裝置氣密性不好）；【交流與討論】（1）不合理；木炭可以和氧氣反應生成二氧化碳氣體，不能產生壓強差；（2）①白磷的著火點低，可以較容易的發生燃燒；②實驗誤差小，不會污染空氣；【探究與反思】（4）合理；（5）調節U型管兩邊高度一樣時再進行讀數．
【考點精析】關于本題考查的書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式，需要了解注意：a、配平 b、條件 c、箭號才能得出正確答案．