Question

某研究性學習小組設計了如圖所示的裝置，探究空氣中氧氣的體積分數（已知：銅和氧氣在加熱條件下生成氧化銅），其中A是底面積50cm、高20cm的園筒狀玻璃容器（帶密封蓋），上面標有以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．加水并調整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，蓋好密封蓋．
d．通電加熱銅粉，待反應充分后，冷卻到原來的狀況，調整B的高度使A、B容器的液面保持水平，記錄液面刻度．（注：A容器內固態物質所占的體積忽略不記）
（1）在上述實驗中，下列物質能代替銅粉的是

A

（填序號）
A．紅磷    B．木炭    C．鐵粉    D．硫
（2）在操作d結束時，裝置A中液面約為

12

cm（填整數）．如果在操作結束時，裝置A中液面刻度在13cm處，則實驗結果比理論值

偏小

（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析：（1）根據木炭和硫與氧氣反應生成氣體進行解答；
（2）根據空氣中氧氣的體積分數進行解答．

解答：解：（1）木炭和硫分別與氧氣反應生成二氧化碳和二氧化硫氣體，所以不能代替銅粉做實驗，而鐵與空氣中氧氣反應很慢，所以不可以代替銅粉，而紅磷與空氣中氧氣反應生成五氧化二磷固體，所以可用來代替銅粉，故選A；
（2）液面至A裝置的15cm刻度處后，A裝置內氣體的高度為15cm，其中氧氣約占15cm×

1

5

=3cm．因此反應完成后，A中液面應上升至15cm-3cm=12cm處．
若液面升至13cm處，則15cm-13cm=2cm＜3cm．說明實驗結果比理論值偏小．
故答案為：（1）A；（2）12；偏小．

點評：本題主要考查空氣中氧氣含量方面的知識，解答時要注意測定氧氣含量前，一定要檢驗裝置的氣密性．