Question

3．某兴趣小组的同学用右图所示的装置测定空气中氧气的含量，先在瓶中装入少量某液体X，并将液面以上的空间分为5等份，实验结束，他们观察到瓶内液面到达图中“1”刻度处，且量筒中的水减少了44.8ml．
（1）液体X的作用可能是③（选填番号）
①加快降温    ②吸收生成物以防污染    ③吸收生成物保证实验成功
（2）原瓶内液面上约有空气224mL．
（3）若该条件下，32g氧气的体积是22400mL，且燃烧时反应的炭粉与氧气的质量比为3：8．计算
①这些空气中所含氧气的质量；
②该实验至少需要炭粉的质量是多少．

Answer 1

分析 （1）根据炭粉和氧气点燃生成二氧化碳，需要将二氧化碳吸收才能产生气压差进行分析；
（2）根据空气中氧气约占总体积的五分之一，依据量筒中的水减少了44.8ml进行计算；
（3）根据32g氧气的体积是22400mL，结合实验中得出的氧气的体积进行计算．

解答 解：（1）炭粉和氧气点燃生成二氧化碳，需要将二氧化碳吸收才能产生气压差，所以液体X的作用可能是③；
（2）空气中氧气约占总体积的五分之一，依据量筒中的水减少了44.8ml，所以原瓶内液面上约有空气为：44.8ml÷$\frac{1}{5}$=224mL；
（3）32g氧气的体积是22400mL，所以44.8ml的氧气质量为：0.064g；
设至少需要炭粉的质量是x
 C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂
12 32
x 0.064g
$\frac{12}{x}$=$\frac{32}{0.064g}$
x=0.024g
故答案为：（1）③；
（2）224mL；
（3）0.064g，0.024g．

点评 本题主要考查用木炭测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大．