Question

【題目】在測定空氣中氧氣含量的實驗中，小茗同學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25mL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。

（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）小茗同學測得結果如下表所示：

反應前注射器氣體總體積	反應后注射器內氣體總體積
25mL	22mL

由此數據可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分數_____（填“>"、“=”或“<”）21%。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，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(或注射器的活塞被彈出等合理答案)

【解析】

測定空氣中氧氣含量的原理是利用物質與空氣中的氧氣反應，又不生成氣體，使容器內氣體減少，減少的氣體的體積就等于容器內氧氣的體積。

（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細銅絲和氧氣充分接觸，充分消耗氧氣,使測定結果更準確；

（2）該實驗中反應是銅和氧氣在加熱條件下生產氧化銅，文字表達式：銅+氧氣氧化銅；

（3）反應前注射器氣體總體積25mL，反應后注射器內氣體總體積22mL，所以氧氣的體積為3mL，由此數據可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分數為：=12% <21%。造成該實驗出現誤差的原因可能是：

①沒有交替緩慢推動兩個注射器活塞，可能會導致氧氣不能充分消耗，使測定結果偏小，但題目中“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”，故不符合題意；

②讀數時沒有冷卻至室溫，剩余氣體膨脹，使減少的氣體體積偏少，使測定結果偏小，但題目中“待冷卻至室溫”， 故不符合題意；

③加入銅絲量太少，導致氧氣沒有完全反應掉，使測定結果偏小，故符合題意；

④加入銅絲量太多，能使氧氣充分反應，使測定結果更準確，故不符合題意；

故選③；

（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）實驗中可能導致實驗失敗的可能原因：裝置的氣密性不好、玻璃管炸裂(或注射器的活塞被彈出等合理答案)。