题目内容
17．
在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了右图所示装置：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，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）该实验中观察到的实验现象是红色铜丝变黑，活塞向里移动．
（3）如果密闭装置中的氧气完全反应，则最终测得剩余气体的体积约为20mL．而实验中小强测得反应后注射器内气体总体积为22mL，由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数＜21%（填“＞”、“=”、“＜”）．造成该实验出现结果的原因可能是①②③（填序号．
①没有交替缓慢推动两个注射器②读数时没有冷却到室温
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）观察装置，注射器的前端、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）铜和氧气反应生成氧化铜，实验中红色铜丝变黑，由于消耗掉氧气，活塞向里移动；
（3）如果密闭装置中的氧气完全反应，则最终测得剩余气体的体积约为20mL；由此数据计算空气中氧气的含量为：$\frac{25-22}{25}$×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）使空气中的氧气充分反应；
（2）红色铜丝变黑，活塞向里移动；
（3）20；＜；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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