Question

6．实验室常用如图装置测定空气中氧气的含量．
【实验原理】该实验反应的原理是2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO（用化学方程式表示）．
【实验步骤】具体实验步骤有：
①在硬质玻璃管中装入铜粉，两端塞上带导管的橡皮塞，其中一端用气球密封；
②测量出实验所用硬质玻璃管的体积；
③停止加热后，待试管冷却至室温，注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积；
④用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器；
⑤移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后与硬质玻璃管另一端密封连接，并将其固定在铁架台上．
（1）正确的操作步骤为②①⑤④③（填数字序号）；
（2）在实验加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是防止橡胶塞弹出；缓慢推拉注射器活塞的目的是使空气中氧气与铜粉充分反应；
【实验记录】下表是甲、乙、丙三组同学记录的实验数据：

实验 小组	硬质玻璃管的容积/mL	反应前注射器中气体体积/mL	反应后注射器中气体体积/mL	反应消耗的氧气体积/mL	空气中氧气的体积分数（%）
甲	45	15	4	11	18.3
乙	40	18	5	13	22.4
丙	50	20	6

填写上表中空白，帮助丙组同学完成实验数据的统计．
【实验分析】从上述数据中可知，该实验存在一定误差．导致该实验数据比21%小的原因可能是①②④（填数字序号）．
①没有缓缓推拉注射器活塞    ②读数时没有冷却至室温
③加入铜丝量太多           ④反应后读数时小气球中气体未全部挤出．

Answer 1

分析 【实验原理】该实验的原理是：利用化学反应，在不引入新的气态杂质的前提下，将氧气转化为固态的氧化铜，从而测定出空气中氧气的含量；
【实验步骤】
（1）据实验原理分析实验步骤；
（2）硬质玻璃管上的小气球作用是，缓冲压力或防止活塞冲出或防止试管炸裂或防止橡皮塞冲出；没有推拉注射器活塞，氧气没有充分反应；
【实验记录】消耗氧气的体积为20ml-6ml=14ml，从而计算出空气中氧气的体积分数．
【实验分析】根据保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数；④实验过程要不断推拉注射器活塞解答．

解答 解：【实验原理】该实验的原理是：利用化学反应，在不引入新的气态杂质的前提下，将氧气转化为固态的氧化铜，从而测定出空气中氧气的含量；发生反应的化学方程式为 2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
【实验步骤】
（1）该实验的正确步骤是 ②①⑤④③；
（2）为防止橡胶塞弹出、注射器活塞弹出等，应在硬质玻璃管上固定小气球．在实验加热过程中，为使空气中的氧气充分反应，应交替缓慢推动两个注射器活塞．
【实验记录】反应前注射器中气体的体积为20mL，反应后注射器中气体的体积为6ml，则反应消耗氧气的体积为20ml-6ml=14ml，空气中氧气的体积分数=$\frac{14mL}{50mL+20mL}×$100%=20%：
【实验分析】导致测定的空气中氧气的体积分数小于2l%的原因可能有：加热时没有不断推拉注射器活塞，氧气没有耗尽；读数时没有冷却至室温；加入铜粉量太少，氧气没有耗尽；
答案：
【实验原理】2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
【实验步骤】
（1）②①⑤④③
（2）防止橡胶塞弹出  使空气中氧气与铜粉充分反应   
【实验记录】14   20%
【实验分析】①②④

点评 本考点考查了空气中氧气的含量的探究，并且注重了实验方案的评价，对实验方案进行评价是近几年中考的一个重点．评价包括对实验方案的评价、实验过程的评价、实验结论的评价等，要认真把握．