Question

4．實(shí)驗(yàn)時科學(xué)探究的重要方法，如圖是測定空氣中氧氣含量實(shí)驗(yàn)的兩套裝置圖，請結(jié)合圖示回答有關(guān)問題．

（1）根據(jù)下表提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成下表．

硬質(zhì)玻璃管中空氣的體積	反應(yīng)前注射器中空氣體積	反應(yīng)后注射器中氣體體積	實(shí)驗(yàn)測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)
25mL	15mL	9mL	15%

（2）裝置一和裝置二中氣球的位置不同，裝置二（填“裝置一”和“裝置二”）更合理，理由是能讓空氣更易流通，全部通過銅粉，使氧氣與銅粉充分反應(yīng)．
（3）若實(shí)驗(yàn)測得的結(jié)果偏小（氧氣的體積分?jǐn)?shù)小于21%），可能的原因有哪些？（列舉兩條）銅粉的量不足；未待裝置完全冷卻至室溫就讀數(shù)．
（4）查閱資料得知，金屬鎂不僅能與空氣中的氧氣反應(yīng)，還能與氮?dú)夥磻?yīng)，能否用鎂粉代替銅粉來測定空氣中氧氣的含量不能（填“能”或“不能”），這會使測量的結(jié)果偏大（填“偏大”“偏小”或“不變”）
（5）實(shí)驗(yàn)反思：為測定空氣中氧氣含量而運(yùn)用化學(xué)方法除去氧氣時，應(yīng)選擇怎樣的藥品？應(yīng)選擇只能與氧氣反應(yīng)且不生成其他氣體的藥品．

Answer 1

分析 （1）注射器內(nèi)氣體減少的量就是氧氣的量；
（2）從兩種裝置的區(qū)別來分析；
（3）根據(jù)測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)的原理、注意事項(xiàng)分析回答；
（4）根據(jù)鎂在空氣中和氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂解答；
（5）根據(jù)測定空氣中氧氣的含量時要考慮反應(yīng)物該物質(zhì)是否只與氧氣反應(yīng)，反應(yīng)后生成物的狀態(tài)等解答．

解答 解：（1）注射器內(nèi)氣體減少的量就是氧氣的體積，則實(shí)驗(yàn)測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為：$\frac{15mL-9mL}{25mL+15mL}$
×100%=15%；
（2）裝置二與裝置一裝置比較，裝置二中的氣球在玻璃管的后部，更易讓空氣流通，氧氣與銅能充分反應(yīng)；
（3）在測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)時，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)測定氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于五分之一，可能的原因有：①銅粉的量可能不足，沒有將氧氣消耗盡；②裝置可能漏氣，；③實(shí)驗(yàn)中可能未冷卻至室溫就讀數(shù)等．
（4）因?yàn)殒V能和空氣中的氧氣、氮?dú)夥磻?yīng)，因此不能用鎂條代替銅粉來測定空氣中氧氣的含量；如果利用鎂測定氧氣的含量，由于鎂能和空氣中的氮?dú)�、氧氣反�?yīng)，會使測量的結(jié)果偏大．
（5）測定空氣中氧氣的含量時要考慮反應(yīng)物該物質(zhì)是否只與氧氣反應(yīng)，反應(yīng)后生成物的狀態(tài)等．
故答案為：（1）15%；
（2）裝置二；能讓空氣更易流通，全部通過銅粉，使氧氣與銅粉充分反應(yīng)；
（3）銅粉的量不足；未待裝置完全冷卻至室溫就讀數(shù)；
（4）不能；偏大；
（5）應(yīng)選擇只能與氧氣反應(yīng)且不生成其他氣體的藥品．

點(diǎn)評 本考點(diǎn)是用銅粉測定氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)，屬于實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究．這類探究實(shí)驗(yàn)要具體問題具體分析，從而回答題目給出的問題．