Question

测定空气中氧气的体积分数可以采用图甲乙两种装置，乙装置在甲装置基础上进行了改进，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）甲装置实验过程中，红磷燃烧产生大量白烟，当温度降到室温，打开止水夹，会观察到　　的现象．

（2）在乙实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是　　．

（3）某同学利用乙装置实验中测得实验结果如下：

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　　 （填“＞”、“=”、“＜”）．造成该实验出现误差的原因可能是　　．（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）乙装置与甲装置相比较，优点在于　　．

Answer 1

考点：

空气组成的测定．.
专题：	空气与水．
分析：	（1）根据集气瓶中氧气被消耗，气压变小分析出现的现象．（2）观察装置，注射器的前端、玻璃管比较细，不利于铜丝与注射器里的氧气反应，为了使注射器里的空气中的氧气能充分与铜丝反应，在实验加热过程中，可以交替缓慢推动两个注射器活塞； （3）在本实验中测定的数据要受多种因素影响：①注射器的前端、玻璃管比较细，不利于铜丝与注射器里的氧气反应，未交替缓缓推动两个注射器活塞，②为了耗尽注射器里的空气中的氧气，加入的铜丝的量必须是足量的，③装置的气密性必须好等．（4）比较装置的优缺点一般从是否容易操作，现象是否明显，是否经济实用，安全无污染等方面考虑；
解答：	解：根据实验的原理，观察装置：（1）空气中氧气约占空气总体积的1/5，红磷燃烧消耗瓶内氧气，所以瓶内气压减小，打开止水夹，会观察到水进入瓶内，约占A瓶容积的1/5，（2）为了使注射器里的空气中的氧气能充分与铜丝反应，在实验加热过程中，可以交替缓慢推动两个注射器活塞； （3）空气中氧气约占空气总体积的21%，分析小强测定的数据比实际数据偏小，原因主要有以下几个原因：①注射器的前端、玻璃管管比较细，不利于铜丝与注射器里的氧气反应，应交替缓缓推动两个注射器活塞，②为了耗尽注射器里的空气中的氧气，加入的铜丝的量必须是足量的，③装置的气密性必须好等．（4）这套装置比图2的装置更能减少某些方面的误差，这是因为能够减少燃烧匙伸入广口瓶中时，空气向外扩散引起的误差；还能减少生成的五氧化二磷对空气的污染． 故答为：（1）水进入到A瓶，约占A瓶容积的五分之一（2）使空气里的氧气充分反应； （3）＜21%，①②③．（4）乙装置刻度更精细，测量更精确；且红磷燃烧生成大量白烟，而铜丝反应生成氧化铜黑色固体，所以可以减少污染；
点评：	测定空气中氧气体积分数的实验方案比较多，方法各异，但其原理是一致的，即利用可燃物在密闭容器内的空气中燃烧，耗尽其中的氧气，使容器内气体的减小或压强小于外界大气压，水或其他液体进入容器内的体积约为为氧气的体积，从而得出结论，但实验时，应注意：可燃物必须是过量的；装置的气密性必须好；燃烧完毕，必须要等装置冷却至室温等．