Question

11．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示裝置，探究空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，其中A是底面積為50cm²、高20cm的圓筒狀玻璃容器（帶密封蓋），上面標(biāo)有以cm為單位的刻度，B是帶刻度的敞口玻璃管（其他輔助裝置略）．他們的操作過程如下：
a．檢查裝置的氣密性；
b．加入水并調(diào)整B的高度，使A中的液面至刻度15cm處；
c．將過量的銅粉平鋪在惰性電熱板上，蓋緊密封蓋；
d．通電加熱銅粉，待充分反應(yīng)后，冷卻到原來的狀況，調(diào)整B的高度使容器
A、B中的液面保持水平，記錄液面刻度．（注：A容器內(nèi)固態(tài)物質(zhì)所占的體積忽略不計(jì)）
（1）在操作a中檢查裝置氣密性的方法是將右側(cè)的玻璃管上提，若兩邊液面形成穩(wěn)定的液面差，則氣密性良好．
（2）在上述實(shí)驗(yàn)中，下列物質(zhì)不能代替銅粉的是BC（填字母）．
A．紅磷，B．木炭，C．鐵粉
（3）在操作d結(jié)束時(shí)，裝置A中液面的刻度約為12cm（填整數(shù)）．如果在操作d結(jié)束時(shí)，裝置A中液面刻度在11cm處，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果比理論值偏大（填“偏大”或“偏小”）．
（4）此裝置與教材裝置相比其優(yōu)點(diǎn)是（寫一點(diǎn)即可）裝置與空氣完全隔絕實(shí)驗(yàn)誤差小，不污染環(huán)境．．

Answer 1

分析 只有熟悉用銅粉、鐵粉和紅磷測定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，才能正確解答本題．
（1）根據(jù)檢驗(yàn)裝置氣密性的方法解答；
（2）根據(jù)木炭與氧氣反應(yīng)生成氣體，鐵在空氣中不燃燒進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行解答；
（4）不同的實(shí)驗(yàn)裝置，優(yōu)缺點(diǎn)不同．

解答 解：（1）在操作a中檢查裝置氣密性的方法是由B裝置中玻璃管的敞口出加入水，并調(diào)整B的高度，使A中的液面至刻度15cm處，靜置一會(huì)兒后觀察A中液面若仍然在15cm處，則說明裝置的氣密性良好．
（2）選項(xiàng)中木炭與氧氣反應(yīng)能產(chǎn)生氣體，鐵在空氣中不燃燒，因此不能用木炭、鐵代替銅粉．故選BC．
（3）液面至A裝置的15cm刻度處后，A裝置內(nèi)氣體的高度為20cm，其中氧氣約占15cm×$\frac{1}{5}$=3cm．因此反應(yīng)完成后，A中液面應(yīng)上升至15cm-3cm=12cm處．若液面升至11cm處，則15cm-11cm=4cm＞3cm．說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果比理論值偏大．
（4）本實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)有：能夠避免乙中燃燒的紅磷伸入集氣瓶時(shí)導(dǎo)致的空氣膨脹外逸，從而減小誤差，同時(shí)能夠避免乙中燃燒產(chǎn)生的紅磷污染環(huán)境．
答案：
（1）將右側(cè)的玻璃管上提，若兩邊液面形成穩(wěn)定的液面差，則氣密性良好；
（2）BC；　
（3）12；　大；
（4）裝置與空氣完全隔絕實(shí)驗(yàn)誤差小，不污染環(huán)境．

點(diǎn)評 本題主要考查空氣中氧氣含量方面的知識(shí)，解答時(shí)要注意測定氧氣含量前，一定要檢驗(yàn)裝置的氣密性．