27.化學(xué)興趣小組對空氣中氧氣的體積含量測定展開了探究:
?
【化學(xué)史】如圖1所示,在二百多年前,法國科學(xué)家拉瓦錫用汞定量研究了空氣的成分,該實驗中選擇汞的優(yōu)點有
。
A.生成物氧化汞是固體
B.汞不和空氣中的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)
C.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣,可循環(huán)利用
D.能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡
【思路啟迪】我們沿著科學(xué)家的足跡,對反應(yīng)物進(jìn)行了優(yōu)化,分別用銅粉、紅磷等進(jìn)行實驗,其原理都是采用
(填“物理”或“化學(xué)”)的方法,從混合氣體中除去氧氣。
【實驗改進(jìn)一】在實際容積為150mL的集氣瓶和量程為100mL的量筒里,分別加入50mL的水,再按如圖2連接好儀器,調(diào)整集氣瓶和量筒的高度使其液面在同一水平面上,按下灼熱的銅絲,白磷被點燃。
(1)磷燃燒的文字表達(dá)式為
。
(2)實驗過程中,集氣瓶內(nèi)水面的變化
。
(3)集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的水,在實驗中所起到的主要作用有:
(選填字母)。
A.加快集氣瓶冷卻
B.導(dǎo)管末端形成液封,防氣體逸出
C.緩沖集氣瓶內(nèi)氣壓的驟然升高
(4)燃燒結(jié)束后,待量筒內(nèi)水面不再變化時,且調(diào)節(jié)到集氣瓶和量筒中液面相平,記錄量筒內(nèi)水的體積為33.8mL。實驗測得氧氣約占空氣總體積的
(用百分?jǐn)?shù)表示)。
【實驗改進(jìn)二】同學(xué)們發(fā)現(xiàn)以上實驗的精確度不高,為探究其原因,在查閱資料后,學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下實驗:
步驟1:按如圖3所示組裝。
步驟2:打開導(dǎo)管活塞,向燒杯內(nèi)加入適量的水,打開瓶口橡皮塞,加水并調(diào)節(jié)使蒸餾水瓶和燒杯內(nèi)液面相平,關(guān)閉活塞,打開并調(diào)試好傳感器和電腦。將足量的白磷點燃,立即將燃燒匙伸入瓶中并塞緊橡皮塞。
步驟3:燃燒結(jié)束后,裝置冷卻到室溫,打開導(dǎo)管活塞,待瓶內(nèi)液面不再上升后再向燒杯內(nèi)加入一定量的水,使燒杯和瓶內(nèi)的液面相平。在電腦上得到如圖4的曲線(縱坐標(biāo)為O
2濃度,橫坐標(biāo)為時間:壓強和溫度曲線僅表示該段時間內(nèi)對應(yīng)的變化情況)。
(5)壓強曲線
點(填字母)表示白磷開始在集氣瓶中燃燒。
(6)造成壓強曲線DE段突然升高的實驗操作是
。
【結(jié)論與反思】
(7)以上兩個實驗前后都要將容器內(nèi)的水調(diào)整到同一水平面的原因是
。
(8)通過對實驗改進(jìn)二所得數(shù)據(jù)圖像的分析,實驗改進(jìn)一的精確度不高的主要原因是
。