Question

【题目】某研究性学习小组设计了如下图所示的装置，探究空气中氧气的体积分数，其中A是底面积为50cm2、高20cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖)，上面标有以cm为单位的刻度，B是带刻度的敞口玻璃管(其他辅助装置略)。他们的操作过程如下：

a．检查装置的气密性，方法是：往B中加水，使A、B液面保持水平，盖紧A的密封盖，再向B中加水，使B中的液面高于A，一段时间后B中液面不下降，则气密性良好。

b．加入水并调整B的高度，使A中的液面至刻度15cm处；

c．将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖。

d．通电加热铜粉，待充分反应后，冷却到原来的状况，调整B的高度使____________________，记录液面刻度。(注：A容器内固态物质所占的体积忽略不计)

⑴ 在操作a中检查装置气密性的

⑵ 在上述实验中，下列物质不能代替铜粉的是__________________ (填字母)。

A．红磷 B．木炭 C．铁粉

⑶ 在操作d结束时，装置A中液面的刻度约为________cm(填整数)。如果在操作d结束时，装置A中液面刻度在11cm处，则实验结果比理论值________(填“偏大”或“偏小”)。

⑷ 资料显示，氢氧化钙与氢氧化钠化学性质有相似性，检验二氧化碳气体可用氢氧化钙溶液，吸收二氧化碳气体可用氢氧化钠溶液；该小组中有同学提出，用木炭代替铜粉也能测定空气中氧气的体积分数，只要将水换成一种溶液，则该溶液是_____________，其原因是(用化学符号表达式表示)______________________________。

Answer 1

【答案】 使A、B液面保持水平 B 12cm 偏大 NaOH溶液 NaOH+CO2→Na2CO3+H2O

【解析】d.通电加热铜粉，待充分反应后，冷却到原来的状况，调整B的高度使A、B液面保持水平；(2)选项中只有木炭与氧气反应能产生气体，因此不能用木炭代替铜粉；(3)液面至A装置的15cm刻度处后，A装置内气体的高度为15cm，其中氧气约占15cm×15=3cm．因此反应完成后，A中液面应上升至15cm-3cm=12cm处；若液面升至11cm处，则15cm-11cm=4cm＞3cm．说明实验结果比理论值偏大；(4)由于木炭与氧气反应生成了二氧化碳气体，二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水；该反应的化学符号表达式：NaOH+CO2→Na2CO3+H2O。