Question

【题目】某化学兴趣小组的同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(如图1所示)，但测出的氧气的体积分数明显小于1/5。请你参与探究：

（1）提出问题：造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？

（2）查阅资料：①红磷的着火点是240/℃、白磷的着火点是40/℃（着火点是指可燃物在空气或氧气中燃烧所需要的最低温度）

②铜在空气中加热，能和氧气反应，生成黑色的氧化铜

（3）猜想与假设：①甲同学：可能是导管内原来含有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性。

②乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气。

③你还能作出的猜想是________________ 。

（4）交流与讨论：

①丙同学认为用木炭代替红磷，就可以消除误差，你认为他的猜想_____，（填“合理”或“不合理”）理由是_________________。

②他们对课本上的实验装置进行了如上图2所示的改进(其他仪器忽略)。

a 甲同学提出应把红磷换为白磷，理由是_______________。

b 通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，这利用了金属的_________性。

c 与课本上的实验装置相比较，该装置的优点是___________。（写一点）

（5）探究与反思：

①为了验证乙同学的猜想，将铜粉放在残余气体中加热，观察到铜粉变黑色，证明乙同学的猜想________________(填“正确”或“不正确”)，写出铜和氧气反应的文字表达式_______________。

②大家用改进的图2装置进行实验，在实验的过程中，左侧玻璃管内的液面变化情况是__________， 最终升到1格处，得到较准确的结果。

Answer 1

【答案】红磷的量不足（合理即可） 不合理 碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳气体，容器内的气压不会明显降低，水不能倒流 白磷的着火点比较低 导热 实验误差小，不会污染空气（合理即可） 正确 铜+氧气 氧化铜 先下降后上升

【解析】

（3）猜想与假设：①甲同学：可能是导管内原来含有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性；②乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气；③还能作出的猜想是：红磷的量不足；

（4）丙同学认为用木炭代替红磷，就可以消除误差，他的猜想不合理，因为碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳气体，容器内的气压不会明显降低，水不能倒流；甲同学提出应把红磷换为白磷，理由是：白磷的着火点比较低；通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，这利用了金属的导热性；与课本上的实验装置相比较，该装置不需将白磷在装置外点燃，其优点是：实验误差小，不会污染空气；

（5）为了验证乙同学的猜想，将铜粉放在残余气体中加热，观察到铜粉变黑色，证明乙同学的猜想是正确的，因为红色的铜和氧气在加热的条件下生成黑色的氧化铜，铜和氧气反应的文字表达式为：铜+氧气 氧化铜；大家用改进的图2装置进行实验，在实验的过程中，白磷燃烧放出热量，消耗了容器内的氧气，冷却后容器内的气压降低，所以左侧玻璃管内的液面变化情况是：液面先下降后上升，最终升到1格处，得到较准确的结果。