Question

20．实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题．

（1）实验目的：测定空气中氧气的体积分数．
（2）实验现象：试管中的铜粉变成黑色，其化学反应的符号表达式为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
（3）根据如表提供的实验数据，填空：

硬质玻璃管中空气的 体积	反应前注射器中空气 体积	反应后注射器中气体体积	实验测得空气中氧气的体积分数
25mL	15mL	9mL	15%

（4）反思与交流：
A．装置一和装置二中气球的位置不同，装置二（填“装置一”或“装置二”）更合理，理由是能让空气更易流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应．
B． 实验测得的结果偏小（氧气的体积分数小于21%），可能的原因有铜粉的量不足、未待装置完全冷却至室温就读数（写两条即可）

Answer 1

分析 （1）铜和氧气加热产生氧化铜；
（2）注射器内气体减少的量就是氧气的量；
（3）从两种装置的区别来分析；根据测定空气中氧气的体积分数实验的原理、注意事项分析回答．

解答 解：（1）铜和氧气加热产生氧化铜，试管中的铜粉变成黑色；符号表达式为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
（2）注射器内气体减少的量就是氧气的体积，则实验测得空气中氧气的体积分数为：$\frac{15mL-9mL}{25mL+15mL}$×100%=15%；故填：15%；
（3）A、装置二与装置一装置比较，装置二中的气球在玻璃管的后部，更易让空气流通，氧气与铜能充分反应；故填：装置二；能让空气更易流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应；
B、在测定空气中氧气的体积分数时，实验后发现测定氧气的体积分数低于五分之一，可能的原因有：①铜粉的量可能不足，没有将氧气消耗尽；②装置可能漏气，；③实验中可能未冷却至室温就读数等；故填：铜粉的量不足；未待装置完全冷却至室温就读数．
答案：
（1）黑色；2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
（2）15%；
（3）A、装置二；能让空气更易流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应；
B、铜粉的量不足；未待装置完全冷却至室温就读数．

点评 本考点是用铜粉测定氧气在空气中的体积分数，属于实验方法和过程的探究．这类探究实验要具体问题具体分析，从而回答题目给出的问题．