Question

12．如圖所示是某同學測定空氣中氧氣含量的裝置．玻璃管中裝的是細銅絲．
（1）若加熱前，兩注射器組成的密閉系統(tǒng)中有30mL空氣，停止加熱冷卻到室溫后，理論上密閉容器中剩余的氣體的體積為24mL，由此證明空氣中氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$．加熱過程中銅絲表面慢慢變黑，其文字（符號）表達式：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
（2）不同的同學在做上述實驗時結果差別較大，甲同學最后剩余氣體26mL，你認為可能的原因有哪些？①裝置漏氣；銅絲量不足；沒有冷卻到室溫就觀察；反應不充分等．（寫出一點就可）
（3）該實驗能否將銅絲換成木炭？否，為什么？木炭和氧氣反應生成二氧化碳氣體，系統(tǒng)中壓強基本不變．

Answer 1

分析 （1）銅絲與空氣中的氧充分反應，消耗掉空氣中氧氣，根據(jù)剩余氣體的體積分析空氣中氧氣的含量．
（2）根據(jù)實驗應注意的事項進行分析，剩余的氣體比理論上多可以從反應是否充分，裝置的氣密性等角度分析．
（3）根據(jù)木炭和氧氣反應生成二氧化碳氣體結合壓強知識進行分析．

解答 解：（1）由于銅的氧化反應只消耗掉了空氣中的氧氣，空氣中氧氣約占空氣總體積的五分之一，30mL空氣中氧氣的體積約為：30mL×$\frac{1}{5}$=6mL，理論上密閉容器中剩余的氣體的體積為：30mL-6mL=24mL；由此證明空氣中氧氣約占空氣總體積的五分之一；故答案為：24；$\frac{1}{5}$；2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
（2）最后剩余氣體26mL，結果偏小，原因可能是裝置漏氣，銅絲量不足，反應不充分等，故答案為：裝置漏氣；銅絲量不足；沒有冷卻到室溫就觀察；反應不充分等；
（3）木炭和氧氣反應生成二氧化碳氣體，系統(tǒng)中壓強基本不變，不能用了測量空氣中氧氣的含量，故答案為：否；木炭和氧氣反應生成二氧化碳氣體，系統(tǒng)中壓強基本不變．

點評 本題能通過實驗探究的方式考查了銅與氧氣的反應，空氣中氧的體積分數(shù)，提高了學生學以致用的意識．