Question

【題目】北關中學化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1/5。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、白磷的一些性質如下表：

	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

2、著火點：物質達到燃燒所需的最低溫度.

3、白磷與紅磷燃燒產物、現象均相同.

（猜想與假設）

甲同學：可能是紅磷不足

乙同學：可能是氣密性不好

你還能作出的猜想是_____（寫一條）.

（交流與討論）

（1）丙同學認為用鐵絲可代替紅磷，大家認為他的猜想不合理，理由是_____。

（2）丁同學認為也不能用硫粉、木炭代替紅磷，他的理由是無法形成_____（填序號）。

A 溫度差 B 壓強差 C 質量差

（3）他們對課本上的實驗裝置進行了如圖2所示的改進（其他儀器忽略）。

①與課本上的實驗裝置相比較，該裝置的一個優點是_____。

②通過粗銅絲來點燃玻璃管內的白磷，這是利用了金屬的_____性。

（4）他們對課本上的實驗裝置進行了如圖3所示的改進（其他儀器忽略），燃燒匙盛有足量白磷，左右兩管中水的液面相平，左管中氣柱的高度為h0。

Ⅰ.光照引燃白磷 Ⅱ.待白磷熄滅，冷卻，上下調節右管至左右兩管液面相平，左管中氣柱的高度為h1，計算空氣中氧氣體積分數的表達式為_____（用h0、h1表示）。

Answer 1

【答案】集氣瓶未冷卻至室溫就打開了止水夾 鐵絲在空氣中無法燃燒 B 裝置始終封閉，使測量更準確、更環保 導熱

【解析】

集氣瓶未冷卻至室溫就打開了止水夾也會導致進入集氣瓶中的水的體積減小，導致測得氧氣的體積分數小于1/5；

（1）用鐵絲代替紅磷不合理的原因是鐵絲在空氣中無法燃燒；

（2）硫粉、木炭燃燒產生氣體，無法產生壓強差，測得的氧氣體積不準確，故選B；

（3）①與課本上的實驗裝置相比較，該裝置的一個優點是裝置始終封閉，使測量更準確、更環保；

②通過粗銅絲來點燃玻璃管內的白磷，這是利用了金屬的導熱性；

（4）反應前左管的高度為h0，反應后，左管的高度為h1，消耗氧氣的氣柱高度為h1-h0，故空氣中氧氣的體積分數表示為。