Question

（4分）某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如下右圖所示的裝置，探究空氣中氧氣的體積分數(shù)，其中A是標有以cm為單位的刻度，且在0刻度正上方有一圓狀缺口的圓筒狀玻璃容器（帶橡皮塞B），C為能自由移動的活塞。他們操作過程如下：

a檢查裝置氣密性；

b將兩個可自由移動的活塞C分別調(diào)整到左右兩邊刻度的10cm處；

c將過量的銅粉平鋪在惰性電熱板上，塞上橡皮塞B；銅和氧氣能夠反應(yīng)生成固體氧化銅；

d通電加熱銅粉，待充分反應(yīng)后，冷卻到原來的狀況。記錄兩活塞C之間的距離為h；

e根據(jù)數(shù)據(jù)h列出公式，計算空氣中氧氣的體積分數(shù)。（注：A容器內(nèi)的固態(tài)物質(zhì)、惰性電熱板、活塞部分所占體積忽略不計，活塞與玻璃容器之間的摩擦力也忽略不計）

（1）檢查裝置氣密性的方法是分別移動兩活塞C到左右兩邊刻度為10cm處，塞緊橡皮塞B，雙手將兩活塞C向里推，使活塞之間的距離縮小，然后松手，活塞向外移動，直到兩活塞C的距離為 cm時停止移動，說明裝置氣密性好。

（2）b—d的實驗步驟中兩活塞之間的距離h具體變化情況是 。

（3）空氣中氧氣的體積分數(shù)的計算公式（含字母h）為 。

（4）如果在操作d中惰性電熱板沒有冷卻到原來溫度，則e操作中計算出的實驗結(jié)果比理論值偏

（“大”或“小”）。

 

Answer 1

（1）20；（2）h先大于20cm，后逐漸減小 ，指導(dǎo)h約等于16cm處保持不變。（3）20cm-h/20cm；（4）小。

【解析】

試題分析：因為氣密性良好，故（1）檢查裝置氣密性的方法是分別移動兩活塞C到左右兩邊刻度為10cm處，塞緊橡皮塞B，雙手將兩活塞C向里推，使活塞之間的距離縮小，然后松手，活塞向外移動，直到兩活塞C的距離為20cm時說明氣密性良好；（2）b—d的實驗步驟中兩活塞之間的距離h具體變化情況是應(yīng)為反應(yīng)放熱，冷卻中溫度降低，又因為氧氣約占空氣體積的1/5，故h先大于20cm，后逐漸減小 ，指導(dǎo)h約等于16cm處保持不變。（3）空氣中氧氣的體積分數(shù)的計算公式（含字母h）為：20cm-h/20cm（4）如果在操作d中惰性電熱板沒有冷卻到原來溫度，因為氣體處于膨脹狀態(tài)，故則e操作中計算出的實驗結(jié)果比理論值偏小。

考點：空氣中氧氣含量的測定