Question

【題目】某探究小組為測定空氣中氧氣的含量做如下實驗：

圖1是利用氣壓傳感器測定紅磷燃燒時集氣瓶內(nèi)氣壓變化的實驗裝置。

圖2是集氣瓶內(nèi)氣壓的變化情況。

圖3是利用銅粉與氧氣加熱后反應(yīng)生成氧化銅的原理，測定空氣中氧氣含量的實驗裝置。

（1）圖1實驗：點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后，立即伸入集氣瓶中并把橡皮塞塞緊。待紅磷熄滅并冷卻后，打開止水夾。下列有關(guān)圖2的分析不正確的是________。

A．BC段氣壓增大的主要原因是燃燒放熱

B．CD段氣壓減小的主要原因是集氣瓶內(nèi)氧氣不斷被消耗且瓶內(nèi)溫度逐漸冷卻 。

C．DE段氣壓增大的主要原因是燒杯中的水進入集氣瓶

D．若用木炭代替紅磷完成此實驗，集氣瓶內(nèi)氣壓變化趨勢與圖2基本一致

（2）圖3實驗的主要實驗步驟如下：

① 組裝裝置，檢查裝置的氣密性；

② 向試管中加入足量的銅粉，銅粉要足量的原因是_____；

③ 點燃酒精燈，不停地抽拉注射器的活塞，充分反應(yīng)后停止加熱。

試管中發(fā)生的化學反應(yīng)方程式為_________。實驗前，該注射器中空氣的體積至少為_______mL，才能順利的完成實驗。用酒精燈在銅粉部位加熱時，若實驗過程中沒有不斷推拉注射器，則可能導(dǎo)致測定的空氣中氧氣的體積分數(shù)______（填“偏大”、“偏小”、“不變”）。

Answer 1

【答案】D 使裝置內(nèi)氧氣耗盡 2 Cu + O22 CuO 25 偏小

【解析】

（1）A、該實驗中的氣壓先由于紅磷燃燒，溫度升高，集氣瓶內(nèi)的氣體受熱膨脹，故BC段氣壓升高，故A正確。

B、CD段氣壓減小的主要原因是集氣瓶內(nèi)氧氣不斷被消耗且瓶內(nèi)溫度逐漸冷卻，故正確；

C、待溫度冷卻打開止水夾時，瓶內(nèi)的氧氣含量減少，氣壓降低，在大氣壓的作用下，水進入集氣瓶，使瓶內(nèi)氣壓增加，故DE段氣壓增大的主要原因是燒杯中的水進入集氣瓶，故正確；

D、木炭燃燒后有二氧化碳氣體生成，故瓶內(nèi)的氣壓只有剛開始時由于溫度的升高氣壓變大，其他時候，瓶內(nèi)的氣壓幾乎不變，故錯誤。故選D。

（2）②反應(yīng)物銅粉要過量的原因是耗盡試管中的氧氣。③試管中銅與氧氣在加熱的條件下反應(yīng)生成氧化銅，反應(yīng)的方程式為：2 Cu + O22 CuO。要能夠測量空氣中氧氣的體積分數(shù)，必須要知道反應(yīng)后剩余氣體的體積，故反應(yīng)中耗掉氧氣的體積最大是針筒的容積，故設(shè)針筒的容積為v，則=，得v=25mL。若實驗過程中沒有不斷推拉注射器，則可能導(dǎo)致裝置內(nèi)氧氣沒有被完全消耗，故測定的空氣中氧氣的體積分數(shù)偏小。