Question

【题目】（5分）某研究性学习小组设计了如图所示的装置，探究空气中氧气的体积分数，其中A是标有以cm为单位的刻度尺、且在0刻度正上方一圆状缺口处有一圆筒状玻璃容器（带橡皮塞B），C为能自由移动的活塞。

他们操作过程如下：

a．检查装置的气密性；

b．将两个可自由移动的活塞C分别调整到左右两边刻度的10 cm处；

c．将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，塞上橡皮塞B；

d．通电加热铜粉，待充分反应后，冷却到原来的温度，记录两活塞C之间的距离为h；

e．根据数据h列出公式，计算空气中氧气的体积分数。

（注：A容器内的固态物质、惰性电热板、活塞部分所占体积忽略不计，活塞与玻璃容器之间的摩擦力也忽略不计）

（1）检查装置气密性的方法是分别移动两活塞C到左右两边刻度为10 cm处，塞紧橡皮塞B，双手将两活塞C向里推，使活塞之间的距离缩小，然后松手，活塞向外移动，直到两活塞C的距离为 cm时停止移动，说明装置气密性好。

（2）b～d的实验步骤中两活塞之间的距离h具体变化情况是 。

（3）空气中氧气的体积分数的计算公式（含字母h）为 。

（4）如果在操作d中惰性电热板没有冷却到原来温度，则e操作中计算出的实验结果比理论值偏 （“大”或“小”）。

（5）该装置和下图比，优点是 。

Answer 1

【答案】（1）20 ；（2）先变大后变小，最后变为16cm （3）20-h / 20 ； （4）小 （5）实验结果更准确或无污染等（只要答到一点、合理即给分）

【解析】

试题分析：（1）检查装置气密性的方法是分别移动两活塞C到左右两边刻度为10 cm处，塞紧橡皮塞B，双手将两活塞C向里推，使活塞之间的距离缩小，然后松手，活塞向外移动，直到两活塞C的距离为20cm时停止移动，说明装置气密性好。（2）因为产生热量，温度升高，气体膨胀，冷却后气体收缩，且消耗了氧气，故b～d的实验步骤中两活塞之间的距离h具体变化情况是先变大后变小，最后变为16cm；（3）空气中氧气的体积分数的计算公式（含字母h）为20-h / 20 ；（4）如果在操作d中惰性电热板没有冷却到原来温度，则e操作中计算出的实验结果比理论值偏小，因为气体处于膨胀状态，活塞没有完全推进；（5）该装置和下图比，优点是实验结果更准确或无污染等。