题目内容

如图是采用加热铜丝的方法测定空气中氧气含量的实验，分析后，请回答以下问题：
（1）在此实验中，观察到的实验现象有

红色的铜丝逐渐变为黑色

、

气体体积减少了约1/5

；
（2）为什么加热时，要同时缓慢交替推动两个注射器的活塞？

使铜丝与空气中的氧气充分反应

；
（3）如果在由两个针筒组成的密闭系统内留有30mL空气，停止加热后冷却至室温，将气体推至一注射器中，注射器内气体体积为

mL，由此可以得出的结论是

氧气约占空气体积的1/5

；
（4）某同学经实验测定氧气的体积分数误差较大，你认为他造成误差的原因主要有：

铜丝太少

、

加热温度不够

．（回答两点即可）

分析：本实验是通过铜与氧气反应来测定氧气在空气中的含量，反应过程中要反复推断活塞，目的是让氧气全部参加反应，为了实验结果的准确，铜的量一定要足够，另外，反应后要等到装置冷却再读数；测量混合物中某成分的含量时，一般方法是通过化学反应除去混合物中的一种成分，再根据体积或质量变化得出这种成分的含量．

解答：解：（1）加热过程中铜与氧气反应生成氧化铜，所以可以看到红色的铜丝逐渐变为黑色；气体体积减少了约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）通过交替推动两个注射器的活塞而使空气中的氧气全部与铜反应，气体体积将减少1/5，即剩余气体体积=30ml×（1-1/5）=24mL；通过该实验可以说明空气中约含有1/5体积的氧气；
（4）分析测定的数据剩余小于24mL气体，本应剩余24mL，主要原因：装置的气密性不好交替缓缓推动两个注射器活塞时少量空气排出等．
分析测定的数据剩余大于24mL气体，本应剩余24mL造成这种差别原因主要有以下几个原因：铜丝太少，反应时间不够，加热温度不够，未交替缓缓推动两个注射器活塞，加入的铜丝的量不足，没有完全消耗掉氧气，读数时没有冷却至室温等；都可以造成数据的差异；
故答案为：（1）（每空1分）红色的铜丝逐渐变为黑色；气体体积减少了约1/5
（2）（2分）使铜丝与空气中的氧气充分反应
（3）（每空2分）24；氧气约占空气体积的1/5
（4）（每空1分）装置的气密性不好交替缓缓推动两个注射器活塞时少量空气排出，铜丝太少，反应时间不够，加热温度不够，未交替缓缓推动两个注射器活塞，加入的铜丝的量不足，没有完全消耗掉氧气，读数时没有冷却至室温等．答案合理即可

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．