Question

11．【活动与探究】定量测定空气中氧气的含量．

（1）装置一和装置二中气球的位置不同，装置一（填“装置一”或“装置二”）更合理，理由是装置一中氧气反应的更充分．
（2）根据下表提供的实验数据，完成下表：

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
30mL	20mL	12mL	16%

（3）定量实验操作中易产生误差，如果反应前气球中存在气体（其量小于注射器内的空气），而实验后冷却至室温，将气球内的气体全部挤出读数，导致实验测得结果偏小（填“偏小”、“偏大”或“无影响”）．
（4）用装置一来测定空气中氧气的含量，对该实验认识错误的是ADE

A．	铜粉用量的多少，不会影响实验结果
B．	实验结束后冷却到室温才能读数
C．	气球的作用是调节气压，使氧气完全反应
D．	在正常操作情况下，反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内气体体积的
E．	实验中会看到玻璃管中固体由黑色遂渐变为红色

Answer 1

分析 （1）从两种装置的区别来分析；
（2）注射器内气体减少的量就是氧气的量；
（3）定量实验操作中易产生误差，如果反应前气球中存在气体（其量小于注射器内的空气），而实验后冷却至室温，将气球内的气体全部挤出读数，导致实验测得结果偏小，因为冷却以后，注射器推进的少了；
（4）分析实验原理：通过铜粉在密闭注射器里的空气中的燃烧，消耗了氧气，压强减小，注射器里的空气的减小来测定空气中氧气的体积分数．为了全部消耗掉氧气，铜粉的量必须是足量的；空气中除了氧气；剩余的气体主要是氮气，还有稀有气体、二氧化碳等，剩余的气体还是混合物；气体的体积要受温度的影响，读数时必须等到装置冷却至室温再读．

解答 解：
（1）装置一与装置二装置比较，装置一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；
（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：$\frac{20ml-12ml}{30ml+20ml}$×100%=16%；
（3）定量实验操作中易产生误差，如果反应前气球中存在气体（其量小于注射器内的空气），而实验后冷却至室温，将气球内的气体全部挤出读数，导致实验测得结果偏小，因为冷却以后，注射器推进的少了；
（4）A、要准确测定空气中氧气的体积分数，只有使用铜粉的量是足量的，才能全部消耗掉密闭注射器里的空气中的氧气，故说法错误；
B、气体的体积要受温度的影响，读数时必须等到装置冷却至室温再读，不等装置冷却至室温就读数，读数偏小，故说法正确；
C、气球的作用是调节气压，使氧气完全反应空，故说法正确；
D、正常操作情况下，反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内气体体积和玻璃管中气体总体积的$\frac{1}{5}$，故说法错误；
E、实验中会看到玻璃管中固体由红色遂渐变为黑色，故说法错误．
答案：（1）装置一；  装置一中氧气反应的更充分；
（2）16%；
（3）偏小；
（4）A D E．

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．