Question

12．如圖是測定空氣中氧氣含量的實驗裝置：選用實際容積為40mL的硬質(zhì)玻璃管，在注射器內(nèi)留有20mL空氣，給裝有銅粉的玻璃管加熱，觀察密閉系統(tǒng)內(nèi)空氣體積變化，請回答下列問題：
實驗的操作步驟如下：
①連接裝置，檢查裝置的氣密性�、跍y定塞好橡皮塞后的玻璃管的容積�、墼诹硪恢痪咧г嚬苎b入銅粉，排盡小氣球內(nèi)空氣，在注射器內(nèi)留有一定的體積空氣，并且做記錄　④加熱銅粉同時不斷推拉注射器活塞 ⑤停止加熱后冷卻至室溫，將小氣球內(nèi)氣體全部擠入玻璃管中，記錄注射器內(nèi)氣體的體積．
（1）硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的實驗現(xiàn)象為紅色固體變黑；
（2）寫出該實驗中反應(yīng)的化學(xué)方程式2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
（3）若根據(jù)實驗數(shù)據(jù)推算，測定的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)小于$\frac{1}{5}$，造成該實驗出現(xiàn)誤差的原因可能是①②④（填序號）．
①裝置漏氣
②讀數(shù)時沒有冷卻至室溫
③讀數(shù)時小氣球內(nèi)留有氣體
④銅粉的量太少，氧氣沒有耗盡．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)銅絲被加熱時的現(xiàn)象分析解答；
（2）根據(jù)銅和氧氣反應(yīng)，在加熱的條件下生成氧化銅解答；
（3）根據(jù)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)分析注射器內(nèi)的氣體體積理論上應(yīng)該減少的體積，根據(jù)實驗的原理、操作過程分析測得的結(jié)果卻偏小可能原因；

解答 解：
（1）硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的實驗現(xiàn)象為紅色固體變黑；
（2）銅和氧氣反應(yīng)，在加熱的條件下生成氧化銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；
（3）由于氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，在實際測得的結(jié)果卻偏小，造成該實驗出現(xiàn)誤差的原因可能是：①裝置漏氣，易造成測得的結(jié)果偏��； ②讀數(shù)時沒有冷卻至室溫，氣體膨脹；③讀數(shù)時小氣球內(nèi)留有氣體，會造成質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大，④加入銅絲量太少，有部分氧氣未反應(yīng)；
答案：（1）紅色固體變黑； （2）2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；（3）①②④

點評 測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實驗方案比較多，方法各異，但其原理是一致的，即利用可燃物在密閉容器內(nèi)的空氣中燃燒，耗盡其中的氧氣，使容器內(nèi)氣體的減小或壓強小于外界大氣壓，水或其他液體進入容器內(nèi)的體積約為為氧氣的體積，從而得出結(jié)論，但實驗時，應(yīng)注意：可燃物必須是過量的；裝置的氣密性必須好；燃燒完畢，必須要等裝置冷卻至室溫等．