Question

【题目】某研究性学习小组设计了如图所示的装置，探究空气中氧气的体积分数，其中A是标有以“cm”为单位的刻度尺，且在0刻度正上方有一圆状缺口的圆筒状玻璃容器(带橡皮塞B)，C为能自由移动的活塞。他们的操作过程如下：

a．检查装置的气密性；

b．将两个可自由移动的活塞C分别调整到左右两边刻度的10 cm处；

c．将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，塞上橡皮塞B；

d．通电加热铜粉，待充分反应后，冷却到原来的温度，记录两活塞C之间的距离为h；

e．根据数据h列出公式，计算空气中氧气的体积分数。(注：A容器内的固态物质、惰性电热板、活塞部分所占体积忽略不计，活塞与玻璃容器之间的摩擦力也忽略不计)

（1）检查装置气密性的方法是分别移动两活塞C到左右两边刻度为10 cm处，塞紧橡皮塞B，双手将两活塞C向里推，使活塞之间的距离缩小，然后松手，活塞向外移动，直到两活塞C的距离为________cm时停止移动，说明装置气密性好。

（2）b～d的实验步骤中两活塞之间的距离h具体变化情况是__________________。

（3）空气中氧气的体积分数的计算公式(含字母h)为______________________________。

（4）如果在操作d中惰性电热板没有冷却到原来温度，则e操作中计算出的实验结果比理论值偏___ (“大”或“小”)。

（5）该装置与教材图相比，优点是__________________________________。

Answer 1

【答案】20h先大于20 cm，后逐渐减小，直到h约为16 cm时保持不变小实验结果更准确或无污染等(只要答一点，合理即给分)

【解析】

（1）根据题意“将两个可自由移动的活塞C分别调整到左右两边刻度的10cm处”，则可推测两活塞C的距离应为20cm，才能证明气密性好，故松手活塞向外移动，直到两活塞C的距离为20cm时停止移动，说明装置气密性好，故填20。
（2）b-d的实验步骤中，铜与空气中的氧气反应，而空气中氧气的体积分数为五分之一，故两活塞之间的距离h具体变化情况是h先大于20cm，后逐渐减少，直到h约等于16cm时保持不变，故填h先大于20cm，后逐渐减少，直到h约等于16cm时保持不变。
（3）空气中氧气的体积分数的计算公式（含字母h）为 ×100%。
（4）如果在操作d中惰性电热板没有冷却到原来温度，则h值偏大，根据则e操作中计算出的实验结果比理论值偏小，故填小。
（5）该装置与教材图相比始终密封，且铜与氧气反应生成无污染的氧化铜，故填实验结果更准确或无污染等(只要答一点，合理即给分)。