Question

學(xué)校研究小組為測定空氣的成分，按如圖裝置進行了實驗
（1）試管內(nèi)加稍過量銅粉的目的是

 

；所發(fā)生反應(yīng)的符號表達式為

 

，基本反應(yīng)類型為

 

．
（2）具支試管的容積為45毫升，注射器內(nèi)留有15毫升空氣，待反應(yīng)停止且試管冷卻后，觀察注射器活塞停在

 

刻度處，“待反應(yīng)停止且試管冷卻后，再觀察”的理由是

 

（3）此實驗說明注射器中有

 

，大約占空氣體積的

 

，剩余氣體主要是

 

，約占空氣體積的

 

．
（4）實驗后發(fā)現(xiàn)測定出的空氣中氧氣的體積分數(shù)低于

1

5

，這可能是由哪幾種原因引起的？

 

（5）若用其他物質(zhì)代替銅粉來測定空氣中氧氣的含量，所選擇的物質(zhì)應(yīng)滿足哪些條件？

 

．
（6）由銅在“測定空氣中氧氣含量”實驗里所起的作用，可以總結(jié)出測定空氣中氧氣含量的原理是

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）過量的銅粉可以把空氣中的氧氣消耗完，使實驗結(jié)果更準確；
銅和氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成氧化銅；
（2）氧氣約占空氣總體積的五分之一；
（3）空氣主要是由氧氣和氮氣組成的，氧氣約占五分之一，氮氣約占五分之四；
（4）如果銅不足，或裝置漏氣，或沒有待反應(yīng)停止且試管冷卻后，就觀察數(shù)據(jù)，都能夠?qū)е聹y定的氧氣含量偏低；
（5）測定空氣中氧氣的含量時，消耗氧氣的物質(zhì)除和氧氣反應(yīng)外，不能和空氣中的其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；
（6）裝置中的氧氣被消耗后，壓強減小，在外界大氣壓的作用下，注射器的活塞向里面移動，根據(jù)移動的多少可以判斷空氣中氧氣的含量．

解答：解：（1）試管內(nèi)加稍過量銅粉的目的是把氧氣耗盡；
加熱條件下，銅和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cu+O₂

△   .

2CuO，反應(yīng)物是兩種，生成物是一種，屬于化合反應(yīng)．
故填：把氧氣耗盡；2Cu+O₂

△   .

2CuO；化合反應(yīng)．
（2）具支試管的容積為45毫升，注射器內(nèi)留有15毫升空氣，其中氧氣的體積為：（45mL+15mL）×

1

5

=12mL，待反應(yīng)停止且試管冷卻后，觀察到注射器活塞停在3mL刻度處，“待反應(yīng)停止且試管冷卻后，再觀察”能使測定結(jié)果更準確．
故填：3mL；使測定結(jié)果更準確．
（3）此實驗說明注射器中有氧氣，大約占空氣體積的五分之一，剩余氣體主要是氮氣，約占空氣體積的五分之四．
故填：氧氣；五分之一；氮氣；五分之四．
（4）銅粉不足，裝置漏氣，沒有待反應(yīng)停止且試管冷卻后，就觀察數(shù)據(jù)，都能夠?qū)е聹y定出的空氣中氧氣的體積分數(shù)低于

1

5

．
故填：銅粉不足，裝置漏氣，沒有待反應(yīng)停止且試管冷卻后，就觀察數(shù)據(jù)．
（5）若用其他物質(zhì)代替銅粉來測定空氣中氧氣的含量，所選擇的物質(zhì)應(yīng)只能夠和空氣中的氧氣反應(yīng)，生成物是固體．
故填：只能夠和空氣中的氧氣反應(yīng)，生成物是固體．
（6）由銅在“測定空氣中氧氣含量”實驗里所起的作用，可以總結(jié)出測定空氣中氧氣含量的原理是：利用銅消耗空氣中的氧氣，通過空氣的體積變化判斷氧氣的含量．
故填：利用銅消耗空氣中的氧氣，通過空氣的體積變化判斷氧氣的含量．

點評：實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎(chǔ)．