Question

6．某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了氧氣的成份測(cè)定實(shí)驗(yàn)之后認(rèn)為，測(cè)定氧氣含量的方法有多種，他們也設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示：實(shí)驗(yàn)前在一側(cè)注射器內(nèi)留有20mL的空氣，然后給裝有銅絲的硬質(zhì)玻璃管加熱，同時(shí)緩緩交替推拉兩個(gè)注射器的活塞，至玻璃管內(nèi)的銅絲變黑，且裝置內(nèi)的氣體量不再進(jìn)一步變化．停止加熱，待冷卻至室溫后將氣體全部推至一個(gè)注射器內(nèi)．記錄下注射器內(nèi)的剩余氣體的體積．

請(qǐng)根據(jù)你對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的理解，回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，注射器內(nèi)的氣體理論上應(yīng)該減少約4mL，這是因?yàn)榭諝庵醒鯕饧s占總體積的1/5
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，多次，緩慢交替推拉兩個(gè)注射器的活塞的目的是讓空氣與銅絲充分接觸，使注射器里的氧氣能與銅絲充分反應(yīng)
（3）如果該小組測(cè)得的空氣中氧氣含量大于理論值，可能的原因是點(diǎn)燃紅磷后沒(méi)有立即塞緊瓶塞
（4）如果該小組測(cè)得空氣中氧氣含量小于理論值，可能的原因是活塞不密封，注射器漏氣
（5）如果氮?dú)庖材芘c銅反應(yīng)，則該實(shí)驗(yàn)是否可行不可行．

Answer 1

分析 （1）銅絲與空氣中的氧充分反應(yīng)，消耗掉空氣中氧氣，由空氣中氧氣的體積比容易求出空氣減少的體積．
（2）由實(shí)驗(yàn)條件可推出交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器的目的是使封閉空間的氧氣充分反應(yīng)．
（3）依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可能出現(xiàn)的情況即可；
（4）加入的銅絲的量必須是足量的，讀數(shù)時(shí)應(yīng)冷卻至室溫，裝置的氣密性必須好等．
（5）根據(jù)氮?dú)馀c銅反應(yīng)解答．

解答 解：（1）由于銅的氧化反應(yīng)只消耗掉了空氣中的氧氣，而氧氣在空氣中約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，可得出答案：20mL×$\frac{1}{5}$=4mL；這是因?yàn)榭諝庵醒鯕饧s占總體積的1/5；
（2）交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器的目的是使封閉空間的氧氣與銅絲充分接觸，使空氣中的氧氣與銅絲充分反應(yīng)；
（3）點(diǎn)燃紅磷后沒(méi)有立即塞緊瓶塞，瓶?jī)?nèi)部分空氣受熱逸出，導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，水面上升高度超出，因此測(cè)出的空氣中氧氣的含量大于五分之一．
（4）改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)只是粗略測(cè)定空氣中氧氣含量的一種方法，造成該實(shí)驗(yàn)不夠精確的可能原因有以下幾個(gè)原因：注射器的前端、玻璃管管比較細(xì)，不利于銅絲與注射器里的氧氣反應(yīng)，未交替緩緩?fù)苿?dòng)兩個(gè)注射器活塞，加入的銅絲量不足，沒(méi)有完全消耗掉氧氣，讀數(shù)時(shí)沒(méi)有冷卻至室溫等．點(diǎn)燃紅磷后沒(méi)有立即塞緊瓶塞，塞緊瓶塞之前，瓶?jī)?nèi)部分空氣受熱逸出，導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，水面上升高度超出，因此測(cè)出的空氣中氧氣的含量大于五分之一．
（5）如果氮?dú)庖材芘c銅反應(yīng)，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，則該實(shí)驗(yàn)不可行．
答案：
（1）4，空氣中氧氣約占總體積的1/5；
（2）讓空氣與銅絲充分接觸，使注射器里的氧氣能與銅絲充分反應(yīng)；
（3）點(diǎn)燃紅磷后沒(méi)有立即塞緊瓶塞；
（4）活塞不密封，注射器漏氣；
（5）不可行

點(diǎn)評(píng) 本題能通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的方式考查了銅與氧氣的反應(yīng)，空氣中氧的體積分?jǐn)?shù)，提高了學(xué)生學(xué)以致用的意識(shí)．