某化学兴趣小组的同学们依照教材的实验装置做 “测定空气中氧气的体积分数”实验时如图甲所示,发现测出的氧气体积分数明显小于理论值。他们对实验过程造成误差的原因进行分析探究,并对装置甲进行改进。
(提出问题)造成误差的主要原因是什么?
(假设与猜想)
甲同学:红磷不足,反应停止后广口瓶剩余气体中还有氧气;
乙同学的猜想是 _______ 。
(交流与讨论)
(1) 丙同学提出,选用木炭代替红磷可以消除误差,你认为他的观点 ____ ( 填 “合理”或“不合理”),理由是 ____ 。
( 2 )兴趣小组对实验装置甲进行了改进,如图乙所示 ( 其他仪器省略 ) ,白磷的着火点为 40 ℃。
请回答:
①装药品之前应该先 _______ 。
②利用铜的导热性,通过粗铜丝加热点燃玻璃管内的白磷,写出有关反应的化学方程式: _______ 。
③待玻璃管冷却至室温后左玻璃管内的液面最终停留在 _______ 刻度处。
(探究与反思)与实验装置甲相比,请写出改进后乙装置的其中一个优点是 _______ 。
装置漏气 不合理 木炭燃烧生成二氧化碳,导致水不能进入集气瓶 检查装置气密性
1 实验结果更准确或更环保
【详解】
假设与猜想:
实验结果偏小,还可能是装置漏气,在冷却至室温的过程中,外界空气进入,占据了一定的体积。(合理即可)
交流与讨论:
( 1 )不合理,因为木炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳是气体,化学反应前后,压强变化不大,导致水不能进入集气瓶,或进入水的体积较少。
( 2 ) ①装药品之前应该先检查装置的气密性,否则装置漏气,会导致测定结果偏小;
②白磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的化学方程式为: 。
③白磷燃烧消耗氧气,待玻璃管冷却至室温后,由于消耗了氧气,压强减小,左玻璃管内的液面上升,水上升的体积就是消耗氧气的体积,故最终停留在 1 刻度处。
探究与反思:
与实验装置甲相比,装置乙在密闭容器中进行,比较环保,且实验结果更准确。
用排水法收集气体 | 在两个集气瓶中装满水,用玻璃片盖住瓶口,倒放入水中。将塑料管小心插入集气瓶内,吹气 | 集气瓶中的水逐渐排出,收集满呼出的气体 | 呼出的气体几乎没有溶于水 |
在水中收集满气体后,用玻璃片盖住瓶口,从水中取出正放于桌面上 | 气体无色 | 无色的气体,密度比空气的大 | |
探究呼出气体的性质 | 向一个盛空气的集气瓶和一个盛呼出气体的集气瓶中,各滴入几滴澄清的石灰水,振荡 | 盛空气的集气瓶内澄清石灰水没有变浑浊;盛呼出气体的集气瓶内澄清的石灰水变浑浊 | 呼出的气体中二氧化碳的含量>空气中二氧化碳的含量 |
将燃着的木条分别插入另一个盛有呼出气体的集气瓶中和盛有空气的集气瓶中 | 盛有空气的集气瓶中的木条继续燃烧,无明显变化;盛呼出气体的集气瓶中燃着的木条逐渐熄灭 | 呼出的气体中氧气的含量<空气中氧气的含量 | |
取一块干燥的玻璃片,对着呼气,并与放在空气中的另一块玻璃片进行比较 | 对着呼气的玻璃片上有一层水雾;放在空气中的玻璃片无明显变化 | 呼出的气体中水蒸气的含量>空气中水蒸气的含量 |
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