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7.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,给装有细铜丝的硬质玻璃管加热,同时缓慢推动两个注射器活塞,过一段时间后停止加热,待冷却至室温后,将气体全部推至一支注射器内,读出注射器内气体的体积.
(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氧气与铜充分反应.
(2)写出该实验中硬质玻璃管里出现的现象:红色铜逐渐变成黑色,发生化学反应的化学方程式:2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO.
(3)小强测得实验结果如下:
反应前注射器内气体总体积25mL      反应后注射器内气体总体积22mL
由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数小于 2l%(填“大于”或“等于”或“小于”).造成该实验出现误差的原因可能是①②③(填序号).
①交替缓缓推动两个注射器活塞次数较少;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 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)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)实验中硬质玻璃管里出现的现象是红色铜逐渐变成黑色;铜和氧气反应的化学方程式为:2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO;
(3)由此数据计算空气中氧气的含量为:$\frac{25mL-22mL}{25mL}$×100%=12%,故小于21%;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;
故答案为:(1)使氧气与铜充分反应;
(2)红色铜逐渐变成黑色;
(3)小于、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.

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