题目内容
11．
某研究性学习小组设计了如图所示装置，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；
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的高度使容器
A、B中的液面保持水平，记录液面刻度．（注：A容器内固态物质所占的体积忽略不计）
（1）在操作a中检查装置气密性的方法是将右侧的玻璃管上提，若两边液面形成稳定的液面差，则气密性良好．
（2）在上述实验中，下列物质不能代替铜粉的是BC（填字母）．
A．红磷，B．木炭，C．铁粉
（3）在操作d结束时，装置A中液面的刻度约为12cm（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偏大（填“偏大”或“偏小”）．
（4）此装置与教材装置相比其优点是（写一点即可）装置与空气完全隔绝实验误差小，不污染环境．．
分析 只有熟悉用铜粉、铁粉和红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，才能正确解答本题．
（1）根据检验装置气密性的方法解答；
（2）根据木炭与氧气反应生成气体，铁在空气中不燃烧进行解答；
（3）根据空气中氧气的体积分数进行解答；
（4）不同的实验装置，优缺点不同．
解答 解：（1）在操作a中检查装置气密性的方法是由B装置中玻璃管的敞口出加入水，并调整B的高度，使A中的液面至刻度15cm处，静置一会儿后观察A中液面若仍然在15cm处，则说明装置的气密性良好．
（2）选项中木炭与氧气反应能产生气体，铁在空气中不燃烧，因此不能用木炭、铁代替铜粉．故选BC．
（3）液面至A装置的15cm刻度处后，A装置内气体的高度为20cm，其中氧气约占15cm×$\frac{1}{5}$=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）本实验的优点有：能够避免乙中燃烧的红磷伸入集气瓶时导致的空气膨胀外逸，从而减小误差，同时能够避免乙中燃烧产生的红磷污染环境．
答案：
（1）将右侧的玻璃管上提，若两边液面形成稳定的液面差，则气密性良好；
（2）BC；
（3）12； 大；
（4）装置与空气完全隔绝实验误差小，不污染环境．
点评 本题主要考查空气中氧气含量方面的知识，解答时要注意测定氧气含量前，一定要检验装置的气密性．
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