Question

【題目】某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(如下圖所示)，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】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

【猜想與假設】

甲同學：可能是導管內原含有空氣，后來留有吸入的水，影響實驗的準確性。

乙同學：可能是瓶內殘留氣體中還有氧氣。

你還能作出的猜想是______________________________________________________。

【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)他們對課本上的實驗裝置進行了下圖所示的改進(其他儀器忽略)。

① 甲同學提出應把紅磷換為白磷，則白磷燃燒的現象______________。(與紅磷相同)

②與課本上的實驗裝置相比較，該裝置的一個優點是____________。

Answer 1

【答案】 氣密性不好、紅磷量不足、裝置沒有冷卻到室溫就打開止水夾(隨便一條都可以) 木炭燃燒后生成氣體，使瓶內氣壓變化不大 白磷燃燒，冒大量白煙 裝置始終密閉，使測量更準確

【解析】根據所學知識和題中信息知，【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】紅磷、白磷的一些性質。【猜想與假設】

甲同學：可能是導管內原含有空氣，后來留有吸入的水，影響實驗的準確性。

乙同學：可能是瓶內殘留氣體中還有氧氣。還能作出的猜想是氣密性不好、紅磷量不足、裝置沒有冷卻到室溫就打開止水夾。【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，理由是木炭燃燒后生成氣體，使瓶內氣壓變化不大。(2)實驗改進① 甲同學提出應把紅磷換為白磷，則白磷燃燒的現象∶白磷燃燒，冒大量白煙。②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密閉，使測量更準確，更環保。

點睛∶這是一道有關測定空氣中氧氣體積分數的實驗探究題，本實驗成功的關鍵①裝置氣密性良好②磷要過量③冷卻后測量。