Question

【題目】探究一：按照體積計算空氣中氧氣約占_________%，一號化學興趣小組的同學按照課本的實驗裝置做“測定空氣中氧氣的體積分數”實驗，但測出的氧氣體積分數明顯偏小，設計改進實驗（圖1）

（查閱資料）

	顏色、狀態(tài)	熔點/℃	燃燒所需最低溫度/℃	密度/gcm﹣3
紅磷	暗紅色固體	590	240	2.34
白磷	白色固體	44.1	40	1.82

（1）寫出課本實驗集氣瓶中紅磷發(fā)生反應的文字表達式____________，屬于_____反應。

（2）課本實驗測出氧氣體積分數偏小的原因中：_____________，__________。

（3）對課本實驗裝置進行了如圖1的改進．

①把紅磷更換為白磷，理由是______________________________；

②通過粗銅絲來點燃玻璃管內的白磷，利用了金屬銅的_____性；

③與課本實驗裝置相比，圖1裝置的一個優(yōu)點是_________________。

探究二：二號化學興趣小組設計了圖2所示的裝置，探究空氣中氧氣的體積分數，其中A是底面積為50cm2、高20 cm的圓筒狀玻璃容器(帶密封蓋)，上面標有以cm為單位的刻度，B是帶刻度的敞口玻璃管(其他輔助裝置略)。他們的操作過程如下：

a．檢查裝置氣密性；b.加水并調整B的高度，使A中的液面至刻度15 cm處；

c．將過量的銅粉平鋪在惰性電熱板上，蓋緊密封蓋。（提示：銅和氧氣在加熱的條件下反應生成氧化銅）

d．通電加熱銅粉，待充分反應后，冷卻到原來的狀況，調整B的高度使容器A、B中的液面保持水平，記錄液面刻度。(注：A容器內固態(tài)物質所占的體積忽略不計)

(1)在操作a中檢查裝置氣密性的方法：往B中加水，使A、B液面保持水平，蓋緊A的密封蓋，再用手捂住A的外壁，若B中的液面上升，則氣密性___（填“好”或“不好”）

(2)在上述實驗中，下列物質不能代替銅粉的是________(填字母)。

A．紅磷 B．木炭 C．硫

(3)在操作d結束時，裝置A中液面的刻度約為________cm(填整數)。如果在操作d結束時，裝置A中液面刻度在11cm處，則實驗結果比理論值________(填“偏大”或“偏小”)。

Answer 1

【答案】21%磷+氧氣五氧化二磷化合紅磷不足氣密性不好白磷燃燒所需溫度低，更易燃燒導熱實驗誤差小或不會污染空氣（答案合理即可）好BC12偏大

【解析】

空氣是混合物，主要成分是氮氣和氧氣，其中氧氣占空氣體積的21%。

（1）紅磷與氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷，反應的文字表達式為磷+氧氣五氧化二磷；該反應是由兩種物質反應生成一種物質，故是化合反應。

（2）測定空氣中氧氣的含量的實驗中，要求紅磷過量，氣密性良好，待溫度冷卻后打開止水夾，否則會使測量結果偏小。

（3）①白磷的著火點比紅磷的著火點低 ，更容易點燃；②金屬銅具有導熱性，故在外面加熱粗銅絲可以點燃白磷；③改進后的裝置是在密閉容器中點燃，不需要在空氣中點燃，故會使實驗更準確，也不會造成空氣污染。

（4）該裝置檢查氣密性的方法是用手握著A，如B中的液面上升說明氣密性是良好的。

（5）該實驗的原理是利用銅反應耗盡A中的氧氣，故要求反應后不能生成氣體，故不能用木炭和硫代替紅磷，故選BC。

（6）A裝置中空氣的體積為15厘米，則其中氧氣的體積是3厘米，故反應后裝置A中液面的刻度約為12厘米；如果在操作d結束時，裝置A中液面刻度在11cm處，說明其中氧氣的含量偏高。