Question

【題目】測定空氣中氧氣含量的方法有多種。

Ⅰ、某小組用下列裝置測定空氣中氧氣的含量。初始有 100 mL 的空氣，輪流推動兩個注射器，使空氣反復流動經過熾熱的過量的銅表面，發現有銅變成了黑色的氧化銅，直至剩余氣體的體積不再發生變化時停止實驗。

（1）上述反應的文字表達式為 ___。

（2）讀取最終體積前，先讓氣體冷卻的目的是 ___。

（3）實驗過程中，輪流推動兩個注射器的目的是 ___。

（4）若開始時，管內的銅太少，則會使測定結果 ___。（填“偏大”“偏小”或“不變”， 下同）若其中一個注射器的活塞無法順利推動，則對實驗可能造成的影響是 ______。

Ⅱ、實驗室常用如圖裝置一測定空氣中氧氣的含量。

（實驗步驟）具體實驗步驟有：①在硬質玻璃管中裝入銅粉，兩端塞上帶導管的橡皮塞，其中一端用氣球密封；②測量出實驗所用硬質玻璃管的體積；③停止加熱后，待試管冷卻至室溫，注射器活塞穩定后，記錄注射器中氣體的體積；④用酒精燈在銅粉部位加熱，加熱時不斷推拉注射器；⑤移動注射器活塞，在注射器中留下一定體積的氣體，記錄體積后與硬質玻璃管另一 端密封連接，并將其固定在鐵架臺上。

正確的操作步驟為 ____（填數字序號）；

（實驗記錄）下表是甲、乙、丙三組同學記錄的實驗數據

填寫上表中空白，幫助丙組同學完成實驗數據的統計。_____、_______.

Ⅲ、某實驗小組利用如圖所示裝置測定空氣中氧氣體積分數并取得成功。

（查閱資料）白磷燃燒所需的最低溫度（也叫著火點）為 40℃。

（實驗準備）錐形瓶內空氣體積為 250mL，注射器中水的體積為 60mL，該裝置氣密性良好。

（實驗探究）裝入藥品，按如圖所示連接好儀器，夾緊彈簧夾。先將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃，然后將錐形瓶從熱水中取出。

（現象分析）（1）將錐形瓶底部放入熱水中，白磷被引燃，白磷燃燒時產生大量 ___，并放出熱量；

（2）在整個實驗過程中，可觀察到氣球的變化是 ___（填字母）

A.變小 B 變大 C.先變小后變大 D 先變大后變小

（3）待白磷熄滅，錐形瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾，還可觀察到的現象是：①注射器中的水自動噴射出來；②當注射器中的水還剩約 ___時停止下流。

（4）在錐形瓶底鋪一層細沙的作用是防止 ___。

（得出結論）____。

Answer 1

【答案】銅+氧氣氧化銅。 防止裝置中的氣體遇熱膨脹 使氧氣與銅充分反應 偏小 偏小 ②①⑤④③ 14mL 20％ 白煙 D 10mL 錐形瓶發生炸裂 氧氣約占空氣總體積的

【解析】

Ⅰ（1）銅與氧氣在加熱的條件下反應生成氧化銅，故文字表達式寫為：銅+氧氣氧化銅。

（2）反應放熱，氣體遇熱體積膨脹，讀取最終體積前，先讓氣體冷卻，讀數才準確，故填防止裝置中的氣體遇熱膨脹。

（3）使封閉空氣中的氧氣與銅絲充分接觸，使氧氣與銅充分反應，故填使氧氣與銅充分反應。

（4）管內的銅太少，不能將氧氣耗盡，會使結果偏小，故填偏小；

若其中一個注射器的活塞無法順利推動，不能將氧氣耗盡，會使測量結果偏小，故填偏小。

Ⅱ實驗的正確操作步驟是：②測量出實驗所用硬質玻璃管的體積；①在硬質玻璃管中裝入銅粉，兩端塞上帶導管的橡皮塞，其中一端用氣球密封；⑤移動注射器活塞，在注射器中留下一定體積的氣體，記錄體積后與硬質玻璃管另一端密封連接，并將其固定在鐵架臺上；④用酒精燈在銅粉部位加熱，加熱時不斷推拉注射器；③停止加熱后，待試管冷卻至室溫，注射器活塞穩定后，記錄注射器中氣體的體積；，故填②①⑤④③；

消耗氧氣的體積為20mL-6mL=14mL，故填14mL；

空氣中氧氣的體積分數為 ×100％= 20％，故填20％.

Ⅲ（1）白磷燃燒時發出黃光。放出熱量，產生大量白煙，故填白煙。

（2）白磷燃燒放出熱量，氣體受熱體積膨脹，壓強增大，氣球變大，冷卻到室溫時，瓶內氧氣減小，氣球隨之變小，故選D。

（3）空氣中氧氣的體積約占空氣的1/5，錐形瓶內空氣體積為250mL，所以錐形瓶中氧氣的體積為50mL，當注射器中的水還剩余10mL時停止流下，此時瓶內外壓強相當，故填10mL。

（4）在錐形瓶底鋪一層細沙的作用是防止錐形瓶受熱不勻發生炸裂，故填錐形瓶發生炸裂；

由以上分析知進入錐形瓶內的水的體積為50mL，即原瓶內的氧氣體積為50mL，瓶的容積為250mL，所以氧氣約占空氣總體積的 ，故填氧氣約占空氣總體積的 。