Question

測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)可以采用圖甲乙兩種裝置，乙裝置在甲裝置基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，在由兩個(gè)注射器組成的密閉系統(tǒng)中留有25mL空氣，給裝有細(xì)銅絲的玻璃管加熱，同時(shí)緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞，至玻璃管內(nèi)的銅絲在較長時(shí)間內(nèi)無進(jìn)一步變化時(shí)停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個(gè)注射器內(nèi)，觀察密閉系統(tǒng)內(nèi)空氣體積變化．

（1）甲裝置實(shí)驗(yàn)過程中，紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，當(dāng)溫度降到室溫，打開止水夾，會(huì)觀察到

 

的現(xiàn)象．
（2）在乙實(shí)驗(yàn)加熱過程中，交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞的目的是

 

．
（3）某同學(xué)利用乙裝置實(shí)驗(yàn)中測得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體總體積	反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體總體積
25mL	22mL

由此數(shù)據(jù)可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)

 

 （填“＞”、“=”、“＜”）．造成該實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差的原因可能是

 

．（填序號(hào)）
①?zèng)]有交替緩緩?fù)苿?dòng)兩個(gè)注射器活塞；②讀數(shù)時(shí)沒有冷卻至室溫；③加入銅絲量太少；④加入銅絲量太多
（4）乙裝置與甲裝置相比較，優(yōu)點(diǎn)在于

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：空氣組成的測定

專題：空氣與水

分析：（1）根據(jù)集氣瓶中氧氣被消耗，氣壓變小分析出現(xiàn)的現(xiàn)象．（2）觀察裝置，注射器的前端、玻璃管比較細(xì)，不利于銅絲與注射器里的氧氣反應(yīng)，為了使注射器里的空氣中的氧氣能充分與銅絲反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)加熱過程中，可以交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞；
（3）在本實(shí)驗(yàn)中測定的數(shù)據(jù)要受多種因素影響：①注射器的前端、玻璃管比較細(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，②為了耗盡注射器里的空氣中的氧氣，加入的銅絲的量必須是足量的，③裝置的氣密性必須好等．（4）比較裝置的優(yōu)缺點(diǎn)一般從是否容易操作，現(xiàn)象是否明顯，是否經(jīng)濟(jì)實(shí)用，安全無污染等方面考慮；

解答：解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理，觀察裝置：（1）空氣中氧氣約占空氣總體積的1/5，紅磷燃燒消耗瓶內(nèi)氧氣，所以瓶內(nèi)氣壓減小，打開止水夾，會(huì)觀察到水進(jìn)入瓶內(nèi)，約占A瓶容積的1/5，（2）為了使注射器里的空氣中的氧氣能充分與銅絲反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)加熱過程中，可以交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞；
（3）空氣中氧氣約占空氣總體積的21%，分析小強(qiáng)測定的數(shù)據(jù)比實(shí)際數(shù)據(jù)偏小，原因主要有以下幾個(gè)原因：①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)，應(yīng)交替緩緩?fù)苿?dòng)兩個(gè)注射器活塞，②為了耗盡注射器里的空氣中的氧氣，加入的銅絲的量必須是足量的，③裝置的氣密性必須好等．（4）這套裝置比圖2的裝置更能減少某些方面的誤差，這是因?yàn)槟軌驕p少燃燒匙伸入廣口瓶中時(shí)，空氣向外擴(kuò)散引起的誤差；還能減少生成的五氧化二磷對(duì)空氣的污染．
故答為：（1）水進(jìn)入到A瓶，約占A瓶容積的五分之一（2）使空氣里的氧氣充分反應(yīng)； （3）＜21%，①②③．（4）乙裝置刻度更精細(xì)，測量更精確；且紅磷燃燒生成大量白煙，而銅絲反應(yīng)生成氧化銅黑色固體，所以可以減少污染；

點(diǎn)評(píng)：測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)方案比較多，方法各異，但其原理是一致的，即利用可燃物在密閉容器內(nèi)的空氣中燃燒，耗盡其中的氧氣，使容器內(nèi)氣體的減小或壓強(qiáng)小于外界大氣壓，水或其他液體進(jìn)入容器內(nèi)的體積約為為氧氣的體積，從而得出結(jié)論，但實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意：可燃物必須是過量的；裝置的氣密性必須好；燃燒完畢，必須要等裝置冷卻至室溫等．