Question

5．如圖是測定空氣中氧氣含量的實驗裝置圖及主要步驟．請補充；

（1）將一支具支試管裝滿水，塞上膠塞．然后打開膠塞，將水倒入量筒中，記錄體積為30ml．本操作的目的是．測量該具支試管的容積
（2）先預(yù)熱然后再固定在銅粉部位加熱，加熱時要不斷推拉注射器，目的是使空氣中的氧氣充分反應(yīng)．觀察到的現(xiàn)象是銅粉逐漸變成黑色，氣球不斷的變大或變�。ê侠砑纯桑�．
（3）根據(jù)下表提供的實驗數(shù)據(jù)，完成填空：

硬質(zhì)玻璃管中空氣的體積	反應(yīng)前注射器中中空氣的體積	反應(yīng)后注射器中中空氣的體積	實驗測得空氣中氧氣的體積分數(shù)
25ml	15ml	8ml	17.5%

（4）若實驗測得的結(jié)果偏小，可能的原因有那些？（列舉兩條）銅粉的量可能不足，沒有將氧氣消耗盡；裝置可能漏氣；實驗中可能未冷卻至室溫就讀數(shù)等，
（5）實驗拓展：下圖是測定氧氣含量的三種方法

①圖1與圖2比較有什么缺點？．將燃著的紅磷伸入集氣瓶時空氣受熱逸出，實驗誤差大（或浪費燃料等）
②利用圖3進行實驗，白磷在熱水加熱的條件下會著火燃燒，整個過程中活塞的移動方向是向右；充分冷卻后活塞應(yīng)停留在4．（填數(shù)字）．
③金屬鎂條不僅與氧氣反應(yīng)，還能與空氣中的氮氣、二氧化碳反應(yīng)．如果把圖1中的紅磷換成鎂條，則實驗結(jié)果偏偏大（填大或�。�．

Answer 1

分析 （1）往具支試管中裝滿水，然后倒入量筒中測量水的體積，即該具支試管的容積；
（2）若沒有推拉注射器活塞，氧氣沒有充分反應(yīng)；
（3）注射器內(nèi)氣體減少的量就是氧氣的量；
（4）根據(jù)測定空氣中氧氣的體積分數(shù)實驗的原理、注意事項分析誤差；
（5）①根據(jù)裝置的特點：裝置始終密閉，空氣沒有逸出，實驗結(jié)果更準確分析；
②依據(jù)用白磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項解答本題，白磷著火點比較低，燃燒時消耗氧氣并放出熱量會使氣體體積膨脹，冷卻后減少的是氧氣的體積；
③根據(jù)測定空氣中氧氣的含量時要考慮反應(yīng)物該物質(zhì)是否只與氧氣反應(yīng)，反應(yīng)后生成物的狀態(tài)等解答．

解答 解：（1）往具支試管中裝滿水，然后倒入量筒中測量水的體積，即該具支試管的容積，故答案為：測量該具支試管的容積；
（2）在實驗加熱過程中，為使空氣中的氧氣充分反應(yīng)，應(yīng)交替緩慢推動兩個注射器活塞．故答案為：使空氣中的氧氣充分反應(yīng)；
（3）注射器內(nèi)氣體減少的量就是氧氣的體積，則實驗測得空氣中氧氣的體積分數(shù)為：$\frac{15mL-8mL}{25mL+15mL}$×100%=17.5%；故答案為：17.5%；
（4）在測定空氣中氧氣的體積分數(shù)時，實驗后發(fā)現(xiàn)測定氧氣的體積分數(shù)低于五分之一，可能的原因有：①銅粉的量可能不足，沒有將氧氣消耗盡；②裝置可能漏氣；③實驗中可能未冷卻至室溫就讀數(shù)等；故答案為：銅粉的量可能不足，沒有將氧氣消耗盡；裝置可能漏氣；實驗中可能未冷卻至室溫就讀數(shù)等；
（5）①圖2和圖1相比裝置的優(yōu)點：裝置始終密閉，空氣沒有逸出，實驗結(jié)果更準確，因此圖1將燃著的紅磷伸入集氣瓶時空氣受熱逸出，實驗誤差大；
②白磷在燃燒過程中會釋放出大量的熱，裝置內(nèi)的氣體受熱體積會膨脹，所以活塞向右滑動；后來隨著溫度的降低，氣體的體積慢慢收縮，因此活塞向左滑動；玻璃管至活塞處的容積刻度為5，根據(jù)氧氣體積約占空氣體積的五分之一，白磷燃燒停止冷卻至室溫后，通過觀察，最后應(yīng)停在刻度約為4的位置上；
③因為鎂能和空氣中的氧氣、氮氣反應(yīng)，因此不能用鎂條代替銅粉來測定空氣中氧氣的含量；如果利用鎂測定氧氣的含量，由于鎂能和空氣中的氮氣、氧氣反應(yīng)，會使測量的結(jié)果偏大；
故填：①將燃著的紅磷伸入集氣瓶時空氣受熱逸出，實驗誤差大（或浪費燃料等）；②向右；4；③偏大．

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(jié)論的評價等，要認真把握．