Question

【題目】某化學興趣小組的同學按照教材的實驗裝置做“測定空氣中氧氣的體積分數(shù)”實驗(如圖甲所示),但測出的氧氣體積分數(shù)明顯小于理論值,請你參與探究。實驗中所用的白磷在40℃即可燃燒,燃燒現(xiàn)象和產(chǎn)物與紅磷相同。

（提出問題）造成誤差的原因是什么?如何改進課本實驗裝置?

（假設(shè)與猜想）

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

乙同學:可能是瓶內(nèi)殘留氣體中還有氧氣的緣故;

你還能做的猜想是_____。

（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)他們對課本實驗裝置進行了如圖乙的改進(其他儀器省略)。

①在裝藥品之前應(yīng)該先_____；

②利用銅的導熱性,通過粗銅絲點燃玻璃管內(nèi)的白磷:白磷燃燒的現(xiàn)象是_____；寫出該反應(yīng)的文字表達式_____；

③與課本實驗裝置相比,該裝置的一個優(yōu)點是_____；

④待玻璃管冷卻至室溫后左玻璃管內(nèi)的液面最終停留在_____刻度處。

（探究與反思）

已知銅粉加熱時可以和氧氣反應(yīng)生成黑色固體氧化銅。為驗證乙同學的猜想,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”)。

Answer 1

【答案】沒有冷卻到室溫就讀數(shù) 木炭燃燒生成二氧化碳，氣體瓶內(nèi)壓強無明顯變化 檢查裝置氣密性 放出熱量,產(chǎn)生大量白煙 白磷+氧氣五氧化二磷 測量結(jié)果更準確或減少污染(合理即可) 1格 合理

【解析】

[假設(shè)與猜想]

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必須冷卻到室溫再讀數(shù)等，故答案為：沒有冷卻到室溫就讀數(shù)；
[交流與討論]

（1）生成物的狀態(tài)一般要求是固態(tài)，木炭燃燒生成二氧化碳氣體，因此猜想不合理，故答案為：木炭燃燒生成二氧化碳氣體；
（2）①該實驗中在裝入藥品之前，要先檢查裝置的氣密性。②白磷在空氣中燃燒的現(xiàn)象：發(fā)出黃光，放出熱量、冒出大量的白煙；白磷與空氣在點燃的條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，反應(yīng)的文字表達式為：磷+氧氣五氧化二磷；③在本實驗中用的是白磷，白磷的著火點比較低，裝置設(shè)計的也比較好，在試管外部加熱銅絲，操作簡單，并且試管內(nèi)外不會流通，減少了空氣的污染。 ④空氣中氧氣占空氣體積的五分之一，故反應(yīng)結(jié)束后，液面最終停留在1處。

[探究與反思] 銅和氧氣在加熱的條件下生成黑色的氧化銅,故將銅粉放在殘余氣體中加熱觀察到銅粉變黑色能夠說明還含有氧氣，故合理。