在测定空气中氧气含量的实验中.小强采用了如图所示装置.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.冷却至室温．将气体全部推进一个注射器.观察密闭系统内空气体积的变化．(1)在实验加热过程中.交替缓慢推动两个注射器活塞� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

18．

在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了如图所示装置，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，冷却至室温．将气体全部推进一个注射器，观察密闭系统内空气体积的变化．
（1）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空气中的氧气充分反应．
（2）写出该实验中反应的文字表达式：铜+氧气$\stackrel{加热}{→}$氧化铜．
（3）小强测得的实验结果如下：

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“＞”、“＜”或“=”）21%．造成该实验出现误差的原因可能是①②③（填序号）．
①、没有交替缓慢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．

分析（1）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；
（2）根据反应原理写出反应的文字表达式；
（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．

解答解：（1）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，使空气中的氧气充分反应，使实验结果准确．
（2）铜和氧气反应的文字表达式：铜+氧气$\stackrel{加热}{→}$氧化铜；
（3）由此数据计算空气中氧气的含量为：$\frac{25mL-22mL}{25mL}$×100%=12%，故小于21%；
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．
答案：（1）使空气中的氧气充分反应；
（2）铜+氧气$\stackrel{加热}{→}$氧化铜；
（3）＜、①②③

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．