Question

【題目】在測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中，小強(qiáng)采用了如圖所示裝置：在由兩個(gè)注射器組成的密閉系統(tǒng)中留有25 mL空氣，給裝有細(xì)銅絲的玻璃管加熱，同時(shí)交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞，至玻璃管內(nèi)的銅絲在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無(wú)進(jìn)一步變化時(shí)停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個(gè)注射器內(nèi)，觀察密閉系統(tǒng)內(nèi)空氣體積變化。

(第14題)

反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體總體積	反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體總體積
25 mL	22 mL

（1）在實(shí)驗(yàn)加熱過(guò)程中，交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞的目的是______________。

（2）寫出該實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的文字表達(dá)式____________。

（3）小強(qiáng)測(cè)得結(jié)果如上表：由此數(shù)據(jù)可以推算出他測(cè)定的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)________21%(填“＞”“＝”或“＜”)。造成該實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差的原因可能是____________。(填序號(hào))

①?zèng)]有交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞

②讀數(shù)時(shí)沒(méi)有冷卻至室溫

③加入銅絲量太少

④加入銅絲量太多

（4）通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)，你學(xué)到的測(cè)量混合物中某成分含量的方法是______________。

（5）實(shí)驗(yàn)中的一些原因或者裝置本身可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，請(qǐng)列舉一條： ______________。

Answer 1

【答案】使細(xì)銅絲和氧氣充分接觸，使細(xì)銅絲充分消耗氧氣銅＋氧氣氧化銅＜；③先測(cè)出混合物的總量，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)消耗其中的一種成分，然后計(jì)算出該成分的含量玻璃管炸裂/注射器的活塞被彈出等

【解析】

本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)銅與氧氣反應(yīng)來(lái)測(cè)定氧氣在空氣中的含量，反應(yīng)過(guò)程中要反復(fù)推斷活塞，目的是讓氧氣全部參加反應(yīng)，為了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確，銅的量一定要足夠，另外，反應(yīng)后要等到裝置冷卻再讀數(shù)；測(cè)量混合物中某成分的含量是，一般方法是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)除去混合物中的一種成分，再根據(jù)體積或質(zhì)量變化得出這種成分的含量。

（1）在實(shí)驗(yàn)加熱過(guò)程中，交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞的目的是，使空氣中的氧氣充分反應(yīng)，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確；

（2）根據(jù)反應(yīng)過(guò)程可知，銅和氧氣在加熱時(shí)反應(yīng)生成氧化銅，實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的文字表達(dá)式是銅＋氧氣氧化銅；

（3）由此數(shù)據(jù)計(jì)算空氣中氧氣的含量為： ×100%=12%，故小于21%；測(cè)量結(jié)果少于理論值的原因可能是沒(méi)有交替緩緩?fù)苿?dòng)兩個(gè)注射器活塞；讀數(shù)時(shí)沒(méi)有冷卻至室溫；加入銅絲量太少，題意中已經(jīng)說(shuō)交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞、讀數(shù)時(shí)冷卻至室溫。故選③；

（4）上面的實(shí)驗(yàn)是測(cè)出空氣的總量，然后通過(guò)銅與氧氣反應(yīng)，將氧氣消耗，最后計(jì)算出氧氣的含量。通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)可知，先測(cè)出混合物的總量，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)消耗其中的一種成分，然后計(jì)算出該成分的含量；

（5）若按圖中實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，需要加熱玻璃管，容器內(nèi)的壓強(qiáng)會(huì)增大。實(shí)際可能遇到諸多問(wèn)題而發(fā)生危險(xiǎn)，造成實(shí)驗(yàn)失敗；例如玻璃管炸裂、注射器的活塞被彈出等。