Question

9．在测定空气中氧气含量的实验中，小庆采用了如图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中共留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢来回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）实验开始前，如何检查装置的气密性？在做实验之前，同时向内推动活塞，活塞都弹回原位，这说明装置不漏气．
（2）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 ．
（3）写出该实验中反应的表达式2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
（4）小庆测得实验结果如下：

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他测定的空气中氧气的体积分数＜ 2l%（填“＞”、“=”、“＜”）．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．

Answer 1

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是，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）在做实验之前，同时向内推动活塞，活塞都弹回原位，这说明装置不漏气；
（2）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．
（3）铜和氧气反应的化学方程式为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO
（4）由此数据计算空气中氧气的含量为：$\frac{25mL-22mL}{25mL}$=12%，故小于21%、原因可能是加入铜丝量太少
答案：
（1）在做实验之前，同时向内推动活塞，活塞都弹回原位，这说明装置不漏气；
（2）使空气中的氧气充分反应；
（3）2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2CuO
（4）＜；①②③．

点评 本题用铜和氧气反应来测定空气中氧气的含量，比较新颖，是一道不错的变形题．