Question

7．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25mL空氣，給裝有細銅絲的硬質(zhì)玻璃管加熱，同時緩慢推動兩個注射器活塞，過一段時間后停止加熱，待冷卻至室溫后，將氣體全部推至一支注射器內(nèi)，讀出注射器內(nèi)氣體的體積．
（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氧氣與銅充分反應(yīng)．
（2）寫出該實驗中硬質(zhì)玻璃管里出現(xiàn)的現(xiàn)象：紅色銅逐漸變成黑色，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
（3）小強測得實驗結(jié)果如下：
反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體總體積25mL      反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體總體積22mL
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)小于 2l%（填“大于”或“等于”或“小于”）．造成該實驗出現(xiàn)誤差的原因可能是①②③（填序號）．
①交替緩緩?fù)苿觾蓚�注射器活塞次數(shù)較少；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．

Answer 1

分析 本實驗是通過銅與氧氣反應(yīng)來測定氧氣在空氣中的含量，反應(yīng)過程中要反復(fù)推斷活塞，目的是讓氧氣全部參加反應(yīng)，為了實驗結(jié)果的準確，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)；測量混合物中某成分的含量時，一般方法是通過化學(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．

解答 解：（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(yīng)，使實驗結(jié)果準確．
（2）實驗中硬質(zhì)玻璃管里出現(xiàn)的現(xiàn)象是紅色銅逐漸變成黑色；銅和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
（3）由此數(shù)據(jù)計算空氣中氧氣的含量為：$\frac{25mL-22mL}{25mL}$×100%=12%，故小于21%；原因可能是沒有交替緩緩?fù)苿觾蓚�注射器活塞；讀數(shù)時沒有冷卻至室溫；加入銅絲量太少；
故答案為：（1）使氧氣與銅充分反應(yīng)；
（2）紅色銅逐漸變成黑色；
（3）小于、①②③；

點評 測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗方案比較多，方法各異，但其原理是一致的，即利用可燃物在密閉容器內(nèi)的空氣中燃燒，耗盡其中的氧氣，使容器內(nèi)氣體的減小或壓強小于外界大氣壓，水或其他液體進入容器內(nèi)的體積約為為氧氣的體積，從而得出結(jié)論，但實驗時，應(yīng)注意：可燃物必須是過量的；裝置的氣密性必須好；燃燒完畢，必須要等裝置冷卻至室溫等．