Question

实验室常用如图装置测定空气中氧气的含量。

（实验原理）该实验反应的原理是_______(用文字表达式表示)。

（实验步骤）具体实验步骤有：

①在硬质玻璃管中装入铜粉，两端塞上带导管的橡皮塞，其中一端用气球密封；

②测量出实验所用硬质玻璃管的容积；

③停止加热后，待试管冷却至室温，注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积；

④酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器：

⑤移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后与硬质玻璃管另一端密封连接，并将硬质玻璃管固定在铁架台上。

(1)正确的操作步骤为___________(填数字序号)；

(2)在实验加热过程中，硬质玻璃管中观察到的现象是_____；缓慢推拉注射器活塞 的目的是____；

（实验记录）如表是甲、乙、丙三组同学记录的实验数据：

实验 小组	硬质玻璃管 的容积/mL	反应前注射器中 气体体积/mL	反应后注射器中 气体体积/mL	反应消耗的氧 气体积/mL	空气中氧气的体 积分数(%)
甲	45	15	4	11	18.3
乙	40	18	5	13	22.4
丙	50	20	6	____	______

填写上表中空白，帮助丙组同学完成实验数据的统计；

（实验分析）从上述数据中可知，该实验存在一定误差，导致该实验数据比21%小的原因不可能是_____(填数字序号)。

①没有缓缓推拉注射器活塞；

②读数时没有冷却至室温；

③加入铜丝量太多；

④反应后读数时小气球中气体未全部挤出

Answer

2Cu+O22CuO ②①⑤④③ 铜粉变黑色 使装置中的氧气完全反应 14 20.0 ③

【解析】

[实验原理]该实验反应的原理是：加热条件下铜和氧气反应生成氧化铜，消耗氧气，反应的化学方程式为：2Cu+O22CuO；

（1）正确的操作步骤为：测量出实验所用硬质玻璃管的容积；在硬质玻璃管中装入铜粉，两端塞上带导管的橡皮塞，其中一端用气球密封；移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后与硬质玻璃管另一端密封连接，并将硬质玻璃管固定在铁架台上；酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器：停止加热后，待试管冷却至室温，注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积；

（2）在实验加热过程中，硬质玻璃管中观察到铜粉变黑色；缓慢推拉注射器活塞的目的是使装置中的氧气完全反应；

[实验记录]丙中反应消耗的氧气体积为：20mL﹣6mL=14mL，空气中氧气的体积分数为：×100%=20.0%；

[实验分析]①没有缓缓推拉注射器活塞，会导致氧气不能完全反应，从而导致实验结果偏小；

②读数时没有冷却至室温，会导致氧气体积偏小，从而导致实验结果偏小；

③加入铜丝量应该足量，使氧气完全反应，因此加入铜丝量应该过量，从而使实验结果更准确；

④反应后读数时小气球中气体未全部挤出，会导致氧气体积偏小，从而导致实验结果偏小。