Question

【题目】探究一：按照体积计算空气中氧气约占_________%，一号化学兴趣小组的同学按照课本的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验，但测出的氧气体积分数明显偏小，设计改进实验（图1）

（查阅资料）

	颜色、状态	熔点/℃	燃烧所需最低温度/℃	密度/gcm﹣3
红磷	暗红色固体	590	240	2.34
白磷	白色固体	44.1	40	1.82

（1）写出课本实验集气瓶中红磷发生反应的文字表达式____________，属于_____反应。

（2）课本实验测出氧气体积分数偏小的原因中：_____________，__________。

（3）对课本实验装置进行了如图1的改进．

①把红磷更换为白磷，理由是______________________________；

②通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，利用了金属铜的_____性；

③与课本实验装置相比，图1装置的一个优点是_________________。

探究二：二号化学兴趣小组设计了图2所示的装置，探究空气中氧气的体积分数，其中A是底面积为50cm2、高20 cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖)，上面标有以cm为单位的刻度，B是带刻度的敞口玻璃管(其他辅助装置略)。他们的操作过程如下：

a．检查装置气密性；b.加水并调整B的高度，使A中的液面至刻度15 cm处；

c．将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖。（提示：铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜）

d．通电加热铜粉，待充分反应后，冷却到原来的状况，调整B的高度使容器A、B中的液面保持水平，记录液面刻度。(注：A容器内固态物质所占的体积忽略不计)

(1)在操作a中检查装置气密性的方法：往B中加水，使A、B液面保持水平，盖紧A的密封盖，再用手捂住A的外壁，若B中的液面上升，则气密性___（填“好”或“不好”）

(2)在上述实验中，下列物质不能代替铜粉的是________(填字母)。

A．红磷 B．木炭 C．硫

(3)在操作d结束时，装置A中液面的刻度约为________cm(填整数)。如果在操作d结束时，装置A中液面刻度在11cm处，则实验结果比理论值________(填“偏大”或“偏小”)。

Answer 1

【答案】21%磷+氧气五氧化二磷化合红磷不足气密性不好白磷燃烧所需温度低，更易燃烧导热实验误差小或不会污染空气（答案合理即可）好BC12偏大

【解析】

空气是混合物，主要成分是氮气和氧气，其中氧气占空气体积的21%。

（1）红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，反应的文字表达式为磷+氧气五氧化二磷；该反应是由两种物质反应生成一种物质，故是化合反应。

（2）测定空气中氧气的含量的实验中，要求红磷过量，气密性良好，待温度冷却后打开止水夹，否则会使测量结果偏小。

（3）①白磷的着火点比红磷的着火点低 ，更容易点燃；②金属铜具有导热性，故在外面加热粗铜丝可以点燃白磷；③改进后的装置是在密闭容器中点燃，不需要在空气中点燃，故会使实验更准确，也不会造成空气污染。

（4）该装置检查气密性的方法是用手握着A，如B中的液面上升说明气密性是良好的。

（5）该实验的原理是利用铜反应耗尽A中的氧气，故要求反应后不能生成气体，故不能用木炭和硫代替红磷，故选BC。

（6）A装置中空气的体积为15厘米，则其中氧气的体积是3厘米，故反应后装置A中液面的刻度约为12厘米；如果在操作d结束时，装置A中液面刻度在11cm处，说明其中氧气的含量偏高。