Question

【题目】在测定空气中氧气含量的实验中，小茗同学采用了如图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时交替缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。

（1）在实验加热过程中交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是_____。

（2）写出该实验中反应的文字表达式_____。

（3）小茗同学测得结果如下表所示：

反应前注射器气体总体积	反应后注射器内气体总体积
25mL	22mL

由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数_____（填“>"、“=”或“<”）21%。造成该实验出现误差的原因可能是_____（填序号）。

①没有交替缓慢推动两个注射器活塞

②读数时没有冷却至室温

③加入铜丝量太少

④加入铜丝量太多

（4）通过上面的实验你学到的测量混合物中某成分含量的方法是_____。

（5）实验中的一些原因或者装置本身可能导致实验失败，请列举一条：_____。

Answer 1

【答案】使细铜丝和氧气充分接触，充分消耗氧气 铜+氧气氧化铜 ＜ ③ 先测出混合物的总量，通过化学反应消耗其中的一种成分，然后计算出该成分的含量 玻璃管炸裂(或注射器的活塞被弹出等合理答案)

【解析】

测定空气中氧气含量的原理是利用物质与空气中的氧气反应，又不生成气体，使容器内气体减少，减少的气体的体积就等于容器内氧气的体积。

（1）在实验加热过程中交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是使细铜丝和氧气充分接触，充分消耗氧气,使测定结果更准确；

（2）该实验中反应是铜和氧气在加热条件下生产氧化铜，文字表达式：铜+氧气氧化铜；

（3）反应前注射器气体总体积25mL，反应后注射器内气体总体积22mL，所以氧气的体积为3mL，由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数为：=12% <21%。造成该实验出现误差的原因可能是：

①没有交替缓慢推动两个注射器活塞，可能会导致氧气不能充分消耗，使测定结果偏小，但题目中“同时交替缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热”，故不符合题意；

②读数时没有冷却至室温，剩余气体膨胀，使减少的气体体积偏少，使测定结果偏小，但题目中“待冷却至室温”， 故不符合题意；

③加入铜丝量太少，导致氧气没有完全反应掉，使测定结果偏小，故符合题意；

④加入铜丝量太多，能使氧气充分反应，使测定结果更准确，故不符合题意；

故选③；

（4）通过上面的实验你学到的测量混合物中某成分含量的方法是先测出混合物的总量，通过化学反应消耗其中的一种成分，然后计算出该成分的含量；

（5）实验中可能导致实验失败的可能原因：装置的气密性不好、玻璃管炸裂(或注射器的活塞被弹出等合理答案)。