Question

6．實驗室常用如圖裝置測定空氣中氧氣的含量．
【實驗原理】該實驗反應(yīng)的原理是2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO（用化學(xué)方程式表示）．
【實驗步驟】具體實驗步驟有：
①在硬質(zhì)玻璃管中裝入銅粉，兩端塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞，其中一端用氣球密封；
②測量出實驗所用硬質(zhì)玻璃管的體積；
③停止加熱后，待試管冷卻至室溫，注射器活塞穩(wěn)定后，記錄注射器中氣體的體積；
④用酒精燈在銅粉部位加熱，加熱時不斷推拉注射器；
⑤移動注射器活塞，在注射器中留下一定體積的氣體，記錄體積后與硬質(zhì)玻璃管另一端密封連接，并將其固定在鐵架臺上．
（1）正確的操作步驟為②①⑤④③（填數(shù)字序號）；
（2）在實驗加熱過程中，硬質(zhì)玻璃管上小氣球的作用是防止橡膠塞彈出；緩慢推拉注射器活塞的目的是使空氣中氧氣與銅粉充分反應(yīng)；
【實驗記錄】下表是甲、乙、丙三組同學(xué)記錄的實驗數(shù)據(jù)：

實驗 小組	硬質(zhì)玻璃管的容積/mL	反應(yīng)前注射器中氣體體積/mL	反應(yīng)后注射器中氣體體積/mL	反應(yīng)消耗的氧氣體積/mL	空氣中氧氣的體積分數(shù)（%）
甲	45	15	4	11	18.3
乙	40	18	5	13	22.4
丙	50	20	6

填寫上表中空白，幫助丙組同學(xué)完成實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計．
【實驗分析】從上述數(shù)據(jù)中可知，該實驗存在一定誤差．導(dǎo)致該實驗數(shù)據(jù)比21%小的原因可能是①②④（填數(shù)字序號）．
①沒有緩緩?fù)评�注射器活�?nbsp;   ②讀數(shù)時沒有冷卻至室溫
③加入銅絲量太多           ④反應(yīng)后讀數(shù)時小氣球中氣體未全部擠出．

Answer 1

分析 【實驗原理】該實驗的原理是：利用化學(xué)反應(yīng)，在不引入新的氣態(tài)雜質(zhì)的前提下，將氧氣轉(zhuǎn)化為固態(tài)的氧化銅，從而測定出空氣中氧氣的含量；
【實驗步驟】
（1）據(jù)實驗原理分析實驗步驟；
（2）硬質(zhì)玻璃管上的小氣球作用是，緩沖壓力或防止活塞沖出或防止試管炸裂或防止橡皮塞沖出；沒有推拉注射器活塞，氧氣沒有充分反應(yīng)；
【實驗記錄】消耗氧氣的體積為20ml-6ml=14ml，從而計算出空氣中氧氣的體積分數(shù)．
【實驗分析】根據(jù)保證本實驗成功的關(guān)鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)；④實驗過程要不斷推拉注射器活塞解答．

解答 解：【實驗原理】該實驗的原理是：利用化學(xué)反應(yīng)，在不引入新的氣態(tài)雜質(zhì)的前提下，將氧氣轉(zhuǎn)化為固態(tài)的氧化銅，從而測定出空氣中氧氣的含量；發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
【實驗步驟】
（1）該實驗的正確步驟是 ②①⑤④③；
（2）為防止橡膠塞彈出、注射器活塞彈出等，應(yīng)在硬質(zhì)玻璃管上固定小氣球．在實驗加熱過程中，為使空氣中的氧氣充分反應(yīng)，應(yīng)交替緩慢推動兩個注射器活塞．
【實驗記錄】反應(yīng)前注射器中氣體的體積為20mL，反應(yīng)后注射器中氣體的體積為6ml，則反應(yīng)消耗氧氣的體積為20ml-6ml=14ml，空氣中氧氣的體積分數(shù)=$\frac{14mL}{50mL+20mL}×$100%=20%：
【實驗分析】導(dǎo)致測定的空氣中氧氣的體積分數(shù)小于2l%的原因可能有：加熱時沒有不斷推拉注射器活塞，氧氣沒有耗盡；讀數(shù)時沒有冷卻至室溫；加入銅粉量太少，氧氣沒有耗盡；
答案：
【實驗原理】2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
【實驗步驟】
（1）②①⑤④③
（2）防止橡膠塞彈出  使空氣中氧氣與銅粉充分反應(yīng)   
【實驗記錄】14   20%
【實驗分析】①②④

點評 本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結(jié)論的評價等，要認真把握．