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，至玻璃管內的銅絲在較長時間內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，觀察密閉系統內空氣體積變化。

(第14題)

反應前注射器內氣體總體積	反應后注射器內氣體總體積
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）小強測得結果如上表：由此數據可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分數________21%(填“＞”“＝”或“＜”)。造成該實驗出現誤差的原因可能是____________。(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；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，再根據體積或質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，使實驗結果更準確；

（2）根據反應過程可知，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）由此數據計算空氣中氧氣的含量為： ×100%=12%，故小于21%；測量結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；讀數時沒有冷卻至室溫；加入銅絲量太少，題意中已經說交替緩慢推動兩個注射器活塞、讀數時冷卻至室溫。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，容器內的壓強會增大。實際可能遇到諸多問題而發生危險，造成實驗失敗；例如玻璃管炸裂、注射器的活塞被彈出等。