Question

某课外活动小组在学习了书本“空气中氧气含量的测定”实验，知道白烟不能随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：
（1）如图甲所示，烧杯中的热水引燃小试管中的白磷．等白磷停止燃烧，试管冷却后接下来的操作是

 

，通过观察

 

测得空气中氧气的含量．
（2）如图乙所示，在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气．然后给装有铜丝的玻璃管加热．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．
请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：
a．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

 

．
b．实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约

 

 mL．然而实际测得的结果却偏小，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
（3）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

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定

专题：空气与水

分析：（1）根据测定空气中氧气含量实验的原理分析实验的操作；
（2）a、通过交替缓慢推动两个注射器活塞能使空气与铜丝充分接触；
b、根据空气中氧气的体积分数分析注射器内的气体体积理论上应该减少的体积，根据实验的原理、操作过程分析测得的结果却偏小可能原因；
（3）对该实验中氧气的体积分数的测量方法进行总结即可．

解答：解：（1）由测定空气中氧气含量实验的原理可知，烧杯中的热水引燃小试管中的白磷，等白磷停止燃烧，试管冷却后接下来的操作是把试管倒立在水中，通过观察拔下试管的橡皮塞、进入试管中水面停留的刻度测得空气中氧气的含量．
（2）a．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：使注射器内的氧气充分与铜丝反应；
b，由于氧气约占空气体积的

1

5

，在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气，实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约50mL×

1

5

=10 mL．实际测得的结果却偏小，造成该实验出现误差的原因可能是：①没有交替缓缓推动两个注射器活塞，有部分氧气未反应； ②读数时没有冷却至室温，气体膨胀；③加入铜丝量太少，有部分氧气未反应；
（3）通过上面的实验，我们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．
故答为：（1）把试管倒立在水中，拔下试管的橡皮塞、进入试管中水面停留的刻度；
（2）使注射器内的氧气充分与铜丝反应、10、①②③；
（3）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．

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．