Question

【题目】测定空气中氧气含量的方法有多种。

Ⅰ、某小组用下列装置测定空气中氧气的含量。初始有 100 mL 的空气，轮流推动两个注射器，使空气反复流动经过炽热的过量的铜表面，发现有铜变成了黑色的氧化铜，直至剩余气体的体积不再发生变化时停止实验。

（1）上述反应的文字表达式为 ___。

（2）读取最终体积前，先让气体冷却的目的是 ___。

（3）实验过程中，轮流推动两个注射器的目的是 ___。

（4）若开始时，管内的铜太少，则会使测定结果 ___。（填“偏大”“偏小”或“不变”， 下同）若其中一个注射器的活塞无法顺利推动，则对实验可能造成的影响是 ______。

Ⅱ、实验室常用如图装置一测定空气中氧气的含量。

（实验步骤）具体实验步骤有：①在硬质玻璃管中装入铜粉，两端塞上带导管的橡皮塞，其中一端用气球密封；②测量出实验所用硬质玻璃管的体积；③停止加热后，待试管冷却至室温，注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积；④用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器；⑤移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后与硬质玻璃管另一 端密封连接，并将其固定在铁架台上。

正确的操作步骤为 ____（填数字序号）；

（实验记录）下表是甲、乙、丙三组同学记录的实验数据

填写上表中空白，帮助丙组同学完成实验数据的统计。_____、_______.

Ⅲ、某实验小组利用如图所示装置测定空气中氧气体积分数并取得成功。

（查阅资料）白磷燃烧所需的最低温度（也叫着火点）为 40℃。

（实验准备）锥形瓶内空气体积为 250mL，注射器中水的体积为 60mL，该装置气密性良好。

（实验探究）装入药品，按如图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。

（现象分析）（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，白磷燃烧时产生大量 ___，并放出热量；

（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是 ___（填字母）

A.变小 B 变大 C.先变小后变大 D 先变大后变小

（3）待白磷熄灭，锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：①注射器中的水自动喷射出来；②当注射器中的水还剩约 ___时停止下流。

（4）在锥形瓶底铺一层细沙的作用是防止 ___。

（得出结论）____。

Answer 1

【答案】铜+氧气氧化铜。 防止装置中的气体遇热膨胀 使氧气与铜充分反应 偏小 偏小 ②①⑤④③ 14mL 20％ 白烟 D 10mL 锥形瓶发生炸裂 氧气约占空气总体积的

【解析】

Ⅰ（1）铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，故文字表达式写为：铜+氧气氧化铜。

（2）反应放热，气体遇热体积膨胀，读取最终体积前，先让气体冷却，读数才准确，故填防止装置中的气体遇热膨胀。

（3）使封闭空气中的氧气与铜丝充分接触，使氧气与铜充分反应，故填使氧气与铜充分反应。

（4）管内的铜太少，不能将氧气耗尽，会使结果偏小，故填偏小；

若其中一个注射器的活塞无法顺利推动，不能将氧气耗尽，会使测量结果偏小，故填偏小。

Ⅱ实验的正确操作步骤是：②测量出实验所用硬质玻璃管的体积；①在硬质玻璃管中装入铜粉，两端塞上带导管的橡皮塞，其中一端用气球密封；⑤移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后与硬质玻璃管另一端密封连接，并将其固定在铁架台上；④用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器；③停止加热后，待试管冷却至室温，注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积；，故填②①⑤④③；

消耗氧气的体积为20mL-6mL=14mL，故填14mL；

空气中氧气的体积分数为 ×100％= 20％，故填20％.

Ⅲ（1）白磷燃烧时发出黄光。放出热量，产生大量白烟，故填白烟。

（2）白磷燃烧放出热量，气体受热体积膨胀，压强增大，气球变大，冷却到室温时，瓶内氧气减小，气球随之变小，故选D。

（3）空气中氧气的体积约占空气的1/5，锥形瓶内空气体积为250mL，所以锥形瓶中氧气的体积为50mL，当注射器中的水还剩余10mL时停止流下，此时瓶内外压强相当，故填10mL。

（4）在锥形瓶底铺一层细沙的作用是防止锥形瓶受热不匀发生炸裂，故填锥形瓶发生炸裂；

由以上分析知进入锥形瓶内的水的体积为50mL，即原瓶内的氧气体积为50mL，瓶的容积为250mL，所以氧气约占空气总体积的 ，故填氧气约占空气总体积的 。