Question

化學實驗小組的同學利用下列裝置測定空氣中氧氣的含量．
實驗步驟如下：
①在硬質(zhì)玻璃管中加入銅粉，兩端塞上帶玻璃導管的橡皮塞，一端用氣球封閉，一端連接注射器；
②根據(jù)酒精燈高度，將連接好的裝置固定在鐵架臺上；
③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；
④測量出實驗所用硬質(zhì)玻璃管的容積；
⑤用酒精燈加熱銅粉部分，并不斷推拉注射器；
⑥停止加熱后，待試管冷卻至室溫，注射器活塞穩(wěn)定后，記錄注射器中氣體的體積．
根據(jù)以上實驗，回答下列問題：
（1）該實驗的正確步驟是

 

（填數(shù)字序號）．
（2）該實驗測定的原理是

 

，發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
（3）實驗時如何測量該硬質(zhì)玻璃管的容積？

 

．
（4）在實驗加熱過程中，硬質(zhì)玻璃管上小氣球的作用是

 

，不斷推拉注射器活塞的目的是

 

．
（5）假設硬質(zhì)玻璃管的容積為50mL，反應前注射器中氣體的體積為20mL，反應后注射器中氣體的體積為6mL，則反應消耗的氧氣的體積為

 

mL．由此，可得到的實驗結論

 

．
（6）不同實驗小組做上述實驗時結果差別較大，其中有些小組測定出空氣中氧氣的體積分數(shù)低于實際數(shù)值，這可能是由什么原因引起的？①

 

；②

 

（答出兩點即可）．

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）據(jù)實驗原理分析實驗步驟；
（2）該實驗的原理是：利用化學反應，在不引入新的氣態(tài)雜質(zhì)的前提下，將氧氣轉化為固態(tài)的氧化銅，從而測定出空氣中氧氣的含量；
（3）往具硬質(zhì)玻璃管中裝滿水，然后倒入量筒中測量水的體積，即該硬質(zhì)玻璃管的容積；
（4）硬質(zhì)玻璃管上的小氣球作用是，緩沖壓力或防止活塞沖出或防止試管炸裂或防止橡皮塞沖出；沒有推拉注射器活塞，氧氣沒有充分反應；
（5）應消耗氧氣的體積為20ml-6ml=14ml，從而計算出空氣中氧氣的體積分數(shù)．
（6）保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)；④實驗過程要不斷推拉注射器活塞．

解答：解：（1）該實驗的正確步驟是 ④①③②⑤⑥或④①②③⑤⑥
（2）該實驗的原理是：利用化學反應，在不引入新的氣態(tài)雜質(zhì)的前提下，將氧氣轉化為固態(tài)的氧化銅，從而測定出空氣中氧氣的含量；發(fā)生反應的化學方程式為 2Cu+O₂

△   .

2CuO．
（3）將硬質(zhì)玻璃管一端用橡皮塞封住，向其中注滿水，然后倒入量筒中測量水的體積；
（4）為防止橡膠塞彈出、注射器活塞彈出等，應在硬質(zhì)玻璃管上固定小氣球．在實驗加熱過程中，為使空氣中的氧氣充分反應，應交替緩慢推動兩個注射器活塞．
（5）假設硬質(zhì)玻璃管的容積為50mL，反應前注射器中氣體的體積為20mL，反應后注射器中氣體的體積為6ml，則反應消耗氧氣的體積為20ml-6ml=14ml；

14mL

5mL+20mL

=

1

5

，由此可得實驗結論為氧氣約占空氣體積的五分之一；
（6）導致測定的空氣中氧氣的體積分數(shù)小于2l%的原因可能有：加熱時沒有不斷推拉注射器活塞，氧氣沒有耗盡；讀數(shù)時沒有冷卻至室溫；加入銅粉量太少，氧氣沒有耗盡；
故答案為：（1）④①③②⑤⑥或④①②③⑤⑥（1分）  （2）利用化學反應，在不引入新的氣態(tài)雜質(zhì)的前提下，將氧氣轉化為固態(tài)的氧化銅，從而測定出空氣中氧氣的含量；（1分）  2Cu+O₂

△   .

 2CuO（2分）  （3）將硬質(zhì)玻璃管一端用橡皮塞封住，向其中注滿水，然后倒入量筒中測量水的體積（1分）  （4）防止橡膠塞彈出（1分）  使空氣中氧氣與銅粉充分反應（1分）  （5）14（1分）  氧氣約占空氣體積的

1

5

（1分）  （6）銅粉的量太少（1分），加熱時沒有不斷推拉注射器活塞（1分），或沒有冷卻至室溫就讀數(shù)等．

點評：本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結論的評價等，要認真把握．