Question

11．小媛同學設計了如圖裝置一的實驗裝置來測定空氣中氧氣含量．請結合圖示回答有關問題．
（1）硬質玻璃管內發生的化學反應符號表達式為2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO
（2）實驗過程中記錄的數據如下：

硬質玻璃管中空氣的體積	反應前注射器中空氣體積	反應后注射器中氣體體積
25mL	15mL	XmL

理論上分析，表格中的X=7
（3）下列選項中，對該實驗認識正確的是（　　）
A．銅粉用量的多少，不會影響實驗結果
B．實驗結束后冷卻到室溫才能讀數
C．氣球的作用是調節氣壓，避免實驗過程中發生“沖塞”現象
（4）在此實驗基礎上，同組的小露同學設計可如圖裝置二所示的實驗裝置（氣球的位置不同）進行空氣中氧氣含量的測定．你認為裝置一（填“小媛”或“小露”）的設計更合理，理由是裝置二與裝置一裝置比較，裝置一中的氣球在玻璃管的后部，能讓空氣更易流通，全部通過銅粉，使氧氣與銅粉充分反應．

Answer 1

分析 （1）根據銅與氧氣的反應寫出反應的符號表示式；
（2）根據空氣中氧氣的體積分數計算x的值；
（3）根據測定空氣中氧氣的實驗原理分析；
（4）根據裝置的特點對比分析．

解答 解：（1）硬質玻璃管內在加熱時銅與氧氣反應生成了氧化銅，的化學反應符號表達式為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
（2）由于空氣中氧氣的體積分時約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，所以反應后注射器中氣體體積x的值是：15mL-（25mL+15mL）×$\frac{1}{5}$=7mL．
（3）A．要測定空氣中氧氣的體積分數，必須將氧氣全部消耗到，銅粉用量必須是過量的，故A錯誤；
B．實驗結束后冷卻到室溫才能讀數，故B正確；
C．氣球的作用是調節氣壓，避免實驗過程中發生“沖塞”現象，故C正確；
（4）裝置二與裝置一裝置比較，裝置一中的氣球在玻璃管的后部，能讓空氣更易流通，全部通過銅粉，使氧氣與銅粉充分反應．
故答為：（1）2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；（2）7；（3）BC；（4）裝置一，裝置一中的氣球在玻璃管的后部，能讓空氣更易流通，全部通過銅粉，使氧氣與銅粉充分反應．

點評 本考點是用銅粉測定氧氣在空氣中的體積分數，屬于實驗方法和過程的探究．這類探究實驗要具體問題具體分析，從而回答題目給出的問題．