Question

学校研究小组为测定空气的成分，按如图装置进行了实验
（1）试管内加稍过量铜粉的目的是

 

；所发生反应的符号表达式为

 

，基本反应类型为

 

．
（2）具支试管的容积为45毫升，注射器内留有15毫升空气，待反应停止且试管冷却后，观察注射器活塞停在

 

刻度处，“待反应停止且试管冷却后，再观察”的理由是

 

（3）此实验说明注射器中有

 

，大约占空气体积的

 

，剩余气体主要是

 

，约占空气体积的

 

．
（4）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于

1

5

，这可能是由哪几种原因引起的？

 

（5）若用其他物质代替铜粉来测定空气中氧气的含量，所选择的物质应满足哪些条件？

 

．
（6）由铜在“测定空气中氧气含量”实验里所起的作用，可以总结出测定空气中氧气含量的原理是

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：空气与水

分析：（1）过量的铜粉可以把空气中的氧气消耗完，使实验结果更准确；
铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜；
（2）氧气约占空气总体积的五分之一；
（3）空气主要是由氧气和氮气组成的，氧气约占五分之一，氮气约占五分之四；
（4）如果铜不足，或装置漏气，或没有待反应停止且试管冷却后，就观察数据，都能够导致测定的氧气含量偏低；
（5）测定空气中氧气的含量时，消耗氧气的物质除和氧气反应外，不能和空气中的其它物质发生化学反应；
（6）装置中的氧气被消耗后，压强减小，在外界大气压的作用下，注射器的活塞向里面移动，根据移动的多少可以判断空气中氧气的含量．

解答：解：（1）试管内加稍过量铜粉的目的是把氧气耗尽；
加热条件下，铜和氧气反应的化学方程式为：2Cu+O₂

△   .

2CuO，反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应．
故填：把氧气耗尽；2Cu+O₂

△   .

2CuO；化合反应．
（2）具支试管的容积为45毫升，注射器内留有15毫升空气，其中氧气的体积为：（45mL+15mL）×

1

5

=12mL，待反应停止且试管冷却后，观察到注射器活塞停在3mL刻度处，“待反应停止且试管冷却后，再观察”能使测定结果更准确．
故填：3mL；使测定结果更准确．
（3）此实验说明注射器中有氧气，大约占空气体积的五分之一，剩余气体主要是氮气，约占空气体积的五分之四．
故填：氧气；五分之一；氮气；五分之四．
（4）铜粉不足，装置漏气，没有待反应停止且试管冷却后，就观察数据，都能够导致测定出的空气中氧气的体积分数低于

1

5

．
故填：铜粉不足，装置漏气，没有待反应停止且试管冷却后，就观察数据．
（5）若用其他物质代替铜粉来测定空气中氧气的含量，所选择的物质应只能够和空气中的氧气反应，生成物是固体．
故填：只能够和空气中的氧气反应，生成物是固体．
（6）由铜在“测定空气中氧气含量”实验里所起的作用，可以总结出测定空气中氧气含量的原理是：利用铜消耗空气中的氧气，通过空气的体积变化判断氧气的含量．
故填：利用铜消耗空气中的氧气，通过空气的体积变化判断氧气的含量．

点评：实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．