Question

18．如图所示是某同学测定空气中氧气含量的装置．玻璃管中装的是细铜丝．
（已知：铜+氧气$\stackrel{加热}{→}$氧化铜；氧化铜是固体）
（1）若加热前，两注射器组成的密闭系统中有30ml空气，停止加热冷却到室温后，理论上密闭容器中剩余的气体的体积为24ml，由此证明：
①空气中氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$．
②氮气化学性质不活泼；加热条件下也不与铜反应．
（2）不同的同学在做上述实验时结果差别较大，某同学最后剩余气体26ml，你认为可能的原因有哪些？
①铜丝不足，②装置气密性不好
（3）该实验能否将铜丝换成木炭或硫？否，为什么？木炭和氧气反应生成二氧化碳气体，系统中压强基本不变．

Answer 1

分析 （1）铜丝与空气中的氧充分反应，消耗掉空气中氧气，根据剩余气体的体积分析空气中氧气的含量．
（2）根据实验应注意的事项进行分析，剩余的气体比理论上多可以从反应是否充分，装置的气密性等角度分析．
（3）根据木炭和氧气反应生成二氧化碳气体结合压强知识进行分析．

解答 解：（1）停止加热冷却到室温后，理论上密闭容器中剩余的气体的体积为：30mL-30mL×$\frac{1}{5}$=24mL，由此证明空气中氧气约占空气总体积的五分之一，同时也说明氮气的化学性质不活泼，不能和铜丝反应；
故填：24；$\frac{1}{5}$；不活泼；
（2）如果装置漏气，铜不足时，都能够导致最后剩余气体的体积超过24mL；故答案为：铜丝不足、装置气密性不好；
（3）木炭和氧气反应生成二氧化碳气体，系统中压强基本不变，不能用了测量空气中氧气的含量，故答案为：否；木炭和氧气反应生成二氧化碳气体，系统中压强基本不变．

点评 本题能通过实验探究的方式考查了铜与氧气的反应，空气中氧的体积分数，提高了学生学以致用的意识．