Question

【題目】在測定空氣中氧氣含量的實驗中，小強采用了如圖所示裝置：在由兩個注射器組成的密閉系統(tǒng)中留有25 mL空氣，給裝有細銅絲的玻璃管加熱，同時交替緩慢推動兩個注射器活塞，至玻璃管內(nèi)的銅絲在較長時間內(nèi)無進一步變化時停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個注射器內(nèi)，觀察密閉系統(tǒng)內(nèi)空氣體積變化。

(第14題)

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

（1）在實驗加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是______________。

（2）寫出該實驗中反應的文字表達式____________。

（3）小強測得結(jié)果如上表：由此數(shù)據(jù)可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分數(shù)________21%(填“＞”“＝”或“＜”)。造成該實驗出現(xiàn)誤差的原因可能是____________。(填序號)

①沒有交替緩慢推動兩個注射器活塞

②讀數(shù)時沒有冷卻至室溫

③加入銅絲量太少

④加入銅絲量太多

（4）通過上面的實驗，你學到的測量混合物中某成分含量的方法是______________。

（5）實驗中的一些原因或者裝置本身可能導致實驗失敗，請列舉一條： ______________。

Answer 1

【答案】使細銅絲和氧氣充分接觸，使細銅絲充分消耗氧氣銅＋氧氣氧化銅＜；③先測出混合物的總量，通過化學反應消耗其中的一種成分，然后計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】

本實驗是通過銅與氧氣反應來測定氧氣在空氣中的含量，反應過程中要反復推斷活塞，目的是讓氧氣全部參加反應，為了實驗結(jié)果的準確，銅的量一定要足夠，另外，反應后要等到裝置冷卻再讀數(shù)；測量混合物中某成分的含量是，一般方法是通過化學反應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）在實驗加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是，使空氣中的氧氣充分反應，使實驗結(jié)果更準確；

（2）根據(jù)反應過程可知，銅和氧氣在加熱時反應生成氧化銅，實驗中反應的文字表達式是銅＋氧氣氧化銅；

（3）由此數(shù)據(jù)計算空氣中氧氣的含量為： ×100%=12%，故小于21%；測量結(jié)果少于理論值的原因可能是沒有交替緩緩推動兩個注射器活塞；讀數(shù)時沒有冷卻至室溫；加入銅絲量太少，題意中已經(jīng)說交替緩慢推動兩個注射器活塞、讀數(shù)時冷卻至室溫。故選③；

（4）上面的實驗是測出空氣的總量，然后通過銅與氧氣反應，將氧氣消耗，最后計算出氧氣的含量。通過上面的實驗可知，先測出混合物的總量，通過化學反應消耗其中的一種成分，然后計算出該成分的含量；

（5）若按圖中實驗裝置進行實驗，需要加熱玻璃管，容器內(nèi)的壓強會增大。實際可能遇到諸多問題而發(fā)生危險，造成實驗失��；例如玻璃管炸裂、注射器的活塞被彈出等。