Question

6．為測定空氣中氧氣的含量，小華同學打算設計如下方案：選用實際容積為50mL的試管作反應容器，將過量的銅粉放入試管，用橡皮塞塞緊試管口，通過導管與實際容積為60mL且潤滑性很好的針筒注射器組成如圖的實驗裝置．請回答下列問題：
（1）實驗前，將注射器活塞前沿從30mL刻度處推至20mL刻度處，然后松手，若活塞仍能返回至30mL刻度處，則說明裝置的氣密性好；
（2）實驗開始時，注射器的活塞前沿仍停在30mL的可度線上，用酒精燈加熱銅粉，會看到試管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是固體由紅色變?yōu)楹谏�，等到具支試管冷卻后觀察，活塞前沿停在14mL的刻度線上．
（3）寫出該反應的化學方程式2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
（4）若他測定的空氣中氧氣的體積分數(shù)小于21%，造成該實驗誤差的原因可能是①②③
①加熱時沒有不斷推拉注射器活塞    　　　　　  ②讀書時沒有冷卻室溫
③加入銅粉量太少                    　　　　　　　　④加入銅粉量太多．

Answer 1

分析 本題是測定空氣中氧氣的含量，我們常用加熱銅粉的方法，因為銅燃燒生成黑色固體氧化銅，幾乎不占空間，使得內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，從而得到正確的結論．因此在選擇可燃物時，必須考慮到：燃燒的條件；生成物的狀態(tài)；不與空氣中其他物質(zhì)發(fā)生反應．保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)．如圖所示，試管和注射器內(nèi)空氣的總體積為80毫升，可以根據(jù)氧氣約占空氣體積的五分之一，來推算活塞的位置．

解答 解：（1）打開彈簧夾，將注射器活塞前沿從30mL刻度處推至20mL刻度處，然后松開手，若活塞仍能返回至30mL刻度處，則說明該裝置嚴密，故答案為：裝置的氣密性好；
（2）如圖所示，試管和注射器內(nèi)空氣的總體積為80毫升，用酒精燈加熱銅粉，會看到試管內(nèi)固體由紅色變?yōu)楹谏��?0毫升空氣中氧氣的體積為80mL×$\frac{1}{5}$=16mL，因此等到具支試管冷卻后觀察，活塞向右移動16毫升，活塞前沿約停在14mL的刻度線上．故答案為：固體由紅色變?yōu)楹谏��?4；
（3）銅和氧氣在加熱的條件下反應生成氧化銅，化學反應方程式為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
（4）導致測定的空氣中氧氣的體積分數(shù)小于2l%的原因可能有：加熱時沒有不斷推拉注射器活塞，氧氣沒有耗盡；讀數(shù)時沒有冷卻至室溫；加入銅粉量太少，氧氣沒有耗盡；
故選①②③．
答案：
（1）裝置的氣密性好；
（2）固體由紅色變?yōu)楹谏��?4；
（3）2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
（4）①②③．

點評 本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結論的評價等，要認真把握．