Question

16．测定空气中氧气的体积分数可以采用如图甲乙两种装置．乙装置可视为甲的改进装置，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）在甲装置实验过程中，红磷燃烧产生大量白烟，当温度降到室温，打开止水夹，会观察到的现象是水进入集气瓶，并且约占集气瓶容积的五分之一，写出红磷燃烧的化学方程式4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）在乙装置实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是使装置中的氧气完全反应．
（3）写出乙装置实验中反应的化学方程式2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
（4）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测定的空气中氧气的体积分数＜ 2l%（填“＞”、“=”或“＜”）．造成该实验出现误差的原因可能是①②④．（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加入铜丝量太多；                 ④加入铜丝量太少
（5）乙装置与甲装置相比较，优点在于结果更准确（任答一点）．

Answer 1

分析 红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷；
氧气约占空气总体积的五分之一；
铜在空气中加热时，能和空气中的氧气反应生成氧化铜；
不同的实验装置，优缺点不同．

解答 解：（1）当温度降到室温，打开止水夹，会观察到的现象是水进入集气瓶，并且约占集气瓶容积的五分之一；
红磷燃烧的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）在乙装置实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是使装置中的氧气完全反应；
（3）乙装置实验中反应的化学方程式为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
（4）由此数据可以推算出测定的空气中氧气的体积分数＜21%，造成该实验出现误差的原因可能是：没有交替缓缓推动两个注射器活塞；读数时没有冷却至室温；加入铜丝量太少；
（5）乙装置与甲装置相比较，优点在于：结果更准确，操作更简单．
故填：水进入集气瓶，并且约占集气瓶容积的五分之一；4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；使装置中的氧气完全反应；2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；＜；①②④；结果更准确．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．