Question

12．化學興趣小組的同學進行了如下實驗，請幫助他們完成相關問題．

（1）如圖1是甲組同學測定空氣中氧氣含量的實驗裝置：在由注射器和硬質玻璃管組成的密閉系統中留有40mL空氣，給裝有銅粉的玻璃管加熱，觀察密閉系統內空氣體積變化．
①裝置一比裝置二合理（填“合理”或“不合理”），理由是有利于空氣流通，反應更充分．
②小強測得實驗結果如下：

反應前注射器內氣體總體積	反應后注射器內氣體總體積
15mL	10mL

由此數椐可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分數＜21%（填“＞”、“=”、“＜”）．造成該實驗出現誤差的原因可能是銅粉的量太少、裝置漏氣等．（任寫兩條）
（2）如圖2是乙組同學配制溶質量分數為10%的NaCl溶液的實驗操作：
①用圖中序號表示配制溶液的正確操作順序②⑤①④③；
②稱量NaCl時，天平平衡后的狀態如圖⑤所示，游碼標尺示位置見圖，則稱取的NaCl質量為18.2g；
③上述實驗過程中，用量筒量取水時，若按圖3方式進行讀數，將導致所配溶液的溶質質量分數偏小（填“偏大”、“不變”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）①根據銅粉與氧氣的反應分析回答；
②根據測定空氣中氧氣含量的實驗原理及注意事項分析回答；
（2）①根據配制一定溶質質量分數的溶液的步驟回答；
②稱量物的質量=砝碼的質量+游碼的質量；
③根據兩用的讀數方法、注意事項及溶質的質量分數的計算公式分析判斷．

解答 解：（1）①由裝置的特點可知，裝置一比裝置二合理，理由是裝置一中的小氣球在硬質玻璃管的右邊，在推拉活塞時有利于空氣流通，反應更充分．
②由上數實驗數椐可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分數是：$\frac{15mL-10mL}{40mL}×100%$=12.5%＜21%，造成該實驗出現誤差的原因可能是：銅粉的量太少，不能將全部氧氣消耗、裝置漏氣等．
（2）①配制溶質質量分數為10%的NaCl溶液的步驟是：計算、稱量、量取、溶解，所以，圖中序號表示配制溶液的正確操作順序是：②⑤①④③；
②根據稱量物的質量=砝碼的質量+游碼的質量可知：稱取得NaCl質量為10g+5g+3.2g=18.2g；
③上述實驗過程中，用量筒量取水時，苦按圖3方式進行讀數，是仰視讀數，實際量取的水的量偏多，將導致所配溶液的溶質質量分數偏小．
故答案為：（1）①合理，理由是有利于空氣流通，反應更充分；②＜，銅粉的量太少，裝置漏氣等，（2）①、②⑤①④③；②、18.2；③、偏小．

點評 實驗的改進中要注意到方法和藥品的完善，但是不能改變的是基本的實驗原理．另外實驗改進要方法更科學、操作更簡單、現象更明顯、結論更明確．