Question

【題目】實驗是科學探究的重要方法，讓我們一起再認識空氣中氧氣含量的測定。

（實驗回顧）興趣小組的同學利用課本中的實驗方案（如下圖）測定空氣中氧氣的含量，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	溶點℃	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，后來殘留有吸入的水，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，

（1）你還能作出的猜想是_________________。

（實驗與交流）

（2）在老師的指導下，小組同學對課本上的實驗裝置進行了如圖所示的改進（其他儀器忽路）。甲同學提出應把紅磷換為白磷，理由是____________________。

（探究與反思）

（3）大家用改進的實驗裝置進行實驗，待注射器冷卻、管內白煙消失后，又意外發現注射器內壁附著黃色固體，該黃色固體的主要成分可能是_________________。

（4）為了驗證乙同學的猜想，在老師的指導下，興趣小組的同學又利用傳感器改進實驗裝置，分別用過量的紅磷和白磷進行對照實驗，并用高能激光筆點燃磷。

①用測量氧氣濃度的傳感器測得反應后裝置內氧氣濃度分別是：紅磷為8.7%和白磷為10%，從而證明乙同學的猜想_____________（填“正確“或“錯誤”）。

②如圖是白磷燃燒過程中的壓強變化趨勢，試分析回答：圖中AB段變化的原因是_______________。

Answer 1

【答案】裝置漏氣（或沒有冷卻至室溫就打開止水夾）（合理即可） 白磷的著火點比較低 白磷 正確 白磷燃燒放熱，導致集氣瓶中的氣體膨脹，氣壓增大

【解析】

（1）氧氣是否被消耗完畢，是判斷氧氣含量的關鍵，甲、乙兩同學都是從內部說明密封裝置內還有殘留氧氣，另外還有一種可能可從外部解釋，裝置漏氣瓶外空氣進入或沒有冷卻至室溫就打開止水夾，瓶內的氣壓較高；

（2）可燃物著火需達到著火點，燒杯中熱水為80℃，紅磷著火點為240℃，白磷為40℃，所以要在此裝置點燃可燃物，需選擇著火點低的白磷；甲同學提出應把紅磷換為白磷，理由是白磷著火點比紅磷低，易于點燃；

（3）白磷為淡黃色固體，根據其物理性質，判斷剩下的為未反應的白磷；

（4）裝置內檢測到了氧氣的濃度，說明還有氧氣存在，所以乙同學的猜想是正確的，而白磷燃燒過程放出大量的熱，在密閉容器內由于反應還在進行，此時放出的熱使其內部壓強增大，高于消耗氧氣減小的壓強，所以呈現出壓強增大的曲線。