Question

【題目】某探究小組為測定空氣中氧氣的含量做如下實驗：

圖1是利用氣壓傳感器測定紅磷燃燒時集氣瓶內氣壓變化的實驗裝置。

圖2是集氣瓶內氣壓的變化情況。

圖3是利用銅粉與氧氣加熱后反應生成氧化銅的原理，測定空氣中氧氣含量的實驗裝置。

（1）圖1實驗：點燃燃燒匙內的紅磷后，立即伸入集氣瓶中并把橡皮塞塞緊。待紅磷熄滅并冷卻后，打開止水夾。下列有關圖2的分析不正確的是________。

A．BC段氣壓增大的主要原因是燃燒放熱

B．CD段氣壓減小的主要原因是集氣瓶內氧氣不斷被消耗且瓶內溫度逐漸冷卻 。

C．DE段氣壓增大的主要原因是燒杯中的水進入集氣瓶

D．若用木炭代替紅磷完成此實驗，集氣瓶內氣壓變化趨勢與圖2基本一致

（2）圖3實驗的主要實驗步驟如下：

① 組裝裝置，檢查裝置的氣密性；

② 向試管中加入足量的銅粉，銅粉要足量的原因是_____；

③ 點燃酒精燈，不停地抽拉注射器的活塞，充分反應后停止加熱。

試管中發生的化學反應方程式為_________。實驗前，該注射器中空氣的體積至少為_______mL，才能順利的完成實驗。用酒精燈在銅粉部位加熱時，若實驗過程中沒有不斷推拉注射器，則可能導致測定的空氣中氧氣的體積分數______（填“偏大”、“偏小”、“不變”）。

Answer 1

【答案】D 使裝置內氧氣耗盡 2 Cu + O22 CuO 25 偏小

【解析】

（1）A、該實驗中的氣壓先由于紅磷燃燒，溫度升高，集氣瓶內的氣體受熱膨脹，故BC段氣壓升高，故A正確。

B、CD段氣壓減小的主要原因是集氣瓶內氧氣不斷被消耗且瓶內溫度逐漸冷卻，故正確；

C、待溫度冷卻打開止水夾時，瓶內的氧氣含量減少，氣壓降低，在大氣壓的作用下，水進入集氣瓶，使瓶內氣壓增加，故DE段氣壓增大的主要原因是燒杯中的水進入集氣瓶，故正確；

D、木炭燃燒后有二氧化碳氣體生成，故瓶內的氣壓只有剛開始時由于溫度的升高氣壓變大，其他時候，瓶內的氣壓幾乎不變，故錯誤。故選D。

（2）②反應物銅粉要過量的原因是耗盡試管中的氧氣。③試管中銅與氧氣在加熱的條件下反應生成氧化銅，反應的方程式為：2 Cu + O22 CuO。要能夠測量空氣中氧氣的體積分數，必須要知道反應后剩余氣體的體積，故反應中耗掉氧氣的體積最大是針筒的容積，故設針筒的容積為v，則=，得v=25mL。若實驗過程中沒有不斷推拉注射器，則可能導致裝置內氧氣沒有被完全消耗，故測定的空氣中氧氣的體積分數偏小。