Question

20．在测定空气中氧气含量的实验中，小强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使空气中的氧气充分反应．
（2）写出该实验中反应的化学方程式2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
（3）小强测得实验结果如下：

反应前注射器内气体总体积	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＜21%（填“＞”、“=”或“＜”）．造成该实验出现误差的原因可能是①②③．（填序号）
①没有交替缓缓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通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该种成分的含量．（其它答案合理也可）．

Answer 1

分析 本实验是通过铜与氧气反应来测定氧气在空气中的含量，反应过程中要反复推断活塞，目的是让氧气全部参加反应，为了实验结果的准确，铜的量一定要足够，另外，反应后要等到装置冷却再读数；测量混合物中某成分的含量是，一般方法是通过化学反应除去混合物中的一种成分，再根据体积或质量变化得出这种成分的含量．

解答 解：
（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，使空气中的氧气充分反应，使实验结果准确．
（2）铜和氧气反应的化学方程式为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO
（3）由此数据计算空气中氧气的含量为：$\frac{25-22}{25}$=12%，故小于21%、原因可能是加入铜丝量太少
（4）测量混合物中某成分含量的方法是通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该种成分的含量．
答案：
（1）使空气中的氧气充分反应
（2）2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2CuO
（3）＜①②③
（4）通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该种成分的含量．（其它答案合理也可）

点评 本题用铜和氧气反应来测定空气中氧气的含量，比较新颖，是一道不错的变形题．