(2010?梧州模擬)某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)按照課本裝置(如圖1)做“測定空氣里氧氣的含量”實(shí)驗(yàn).他們將燃燒匙內(nèi)的紅磷點(diǎn)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(xué)就該現(xiàn)象做了如下探究.請(qǐng)你參與他們的探究,并回答有關(guān)問題:
【提出問題】
造成這個(gè)結(jié)果的原因是什么?如何改進(jìn)?
【猜想和假設(shè)】
排除了屬于偶然現(xiàn)象的原因之后,其中三位同學(xué)對(duì)原因做了如圖2的猜想:
對(duì)于這一現(xiàn)象的原因,你還能做出怎樣的猜想?請(qǐng)寫出你的一個(gè)合理猜想:
①可能是導(dǎo)管中的氣體進(jìn)入了廣口瓶,而原來并沒有計(jì)算這部分氣體的體積;
或②可能是紅磷的量不夠,導(dǎo)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(shí)候,紅磷就不再燃燒了,使氧氣沒有耗盡;
①可能是導(dǎo)管中的氣體進(jìn)入了廣口瓶,而原來并沒有計(jì)算這部分氣體的體積;
或②可能是紅磷的量不夠,導(dǎo)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(shí)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(duì)小周的猜想,大家一致認(rèn)為小周的猜想不合理,并認(rèn)為這樣做的結(jié)果將使誤差更大,原因是:
酒精中含有碳元素,在燃燒時(shí)生成二氧化碳的體積與消耗氧氣的體積一致,不會(huì)造成氣體總體積的減少
酒精中含有碳元素,在燃燒時(shí)生成二氧化碳的體積與消耗氧氣的體積一致,不會(huì)造成氣體總體積的減少
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【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】
(1)小吳決定使用原裝置重做實(shí)驗(yàn),并在實(shí)驗(yàn)前重新檢驗(yàn)了裝置的氣密性.小吳檢驗(yàn)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(dǎo)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(dǎo)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(yàn)證小施的猜想,同學(xué)們將500mL的殘余氣體與足量灼熱的銅粉充分反應(yīng),結(jié)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(shí)驗(yàn)前已將它們除去)
由上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)可知,殘余氣體中
有
有
氧氣(填“有”或“沒有”,如果選“沒有”,后一個(gè)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(píng)價(jià)】
針對(duì)課本實(shí)驗(yàn)裝置和操作的不足,小沈同學(xué)經(jīng)過認(rèn)真思考,改進(jìn)并設(shè)計(jì)了如圖3實(shí)驗(yàn)裝置,與原來的裝置相比較,請(qǐng)你說出新裝置的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):(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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