Question

7．如圖是某同學用來測定空氣中氧氣含量的實驗裝置，請回答有關問題：

（1）由注射器和硬質玻璃管組成的密閉系統(tǒng)，其中注射器中存有19mL空氣，玻璃管的容積是40mL．你所看到的硬質玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象是銅粉由紅色變?yōu)楹谏��?br />發(fā)生反應的文字表達式：銅+氧氣$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$氧化銅，反應的基本類型是化合反應；
（2）保證空氣跟銅粉充分接觸的操作是：交替緩慢推動兩注射器；
（3）等銅粉顏色不再改變，停止加熱，冷卻至室溫，擠出氣球內(nèi)的氣體，發(fā)現(xiàn)注射器中的氣體體積約為7mL．
通過計算，你認為該同學測定得到的空氣中氧氣的體積分數(shù)約是20.3%，＜ 2l%（填“＞”、“=”、“＜”）；請你判斷：實驗前后，密閉系統(tǒng)內(nèi)物質的總質量不變（填“增大”、“減小”或“不變”）；
（4）裝置氣密性良好和使氧氣跟銅反應充分，是本實驗成功的關鍵．請你分析使實驗成功的其他合理操作（不包含前面已有的操作，回答兩點即可）：
等到裝置冷卻后再讀數(shù)；溫度足夠高．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)銅絲被加熱生成氧化銅解答；
（2）根據(jù)交替緩慢推動兩注射器的目的是使空氣中的氧氣與銅充分反應解答；
（3）根據(jù)計算空氣中氧氣的含量的方法和質量守恒定律解答；
（4）根據(jù)使實驗成功的合理操作分析解答．

解答 解：
（1）銅絲被加熱生成氧化銅；實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象是：銅粉由紅色變?yōu)楹谏�，反應的文字表達式為：銅+氧氣$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$氧化銅．
（2）在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩注射器的目的是使空氣中的氧氣與銅充分反應．故保證空氣跟銅粉充分接觸的操作是：交替緩慢推動兩注射器；
（3）由此數(shù)據(jù)計算空氣中氧氣的含量為：$\frac{19mL-7mL}{19mL+40mL}×$100%≈20.3%，＜21%，可能是裝置漏氣，加熱時氣體體積膨脹，跑出一部分；根據(jù)質量守恒定律，實驗前后，密閉系統(tǒng)內(nèi)物質的總質量不變；
（4）裝置氣密性良好和使氧氣跟銅反應充分，是本實驗成功的關鍵，使實驗成功的其他合理操作可以是等到裝置冷卻后再讀數(shù)，溫度足夠高；
答案：
（1）細銅絲由紅色變?yōu)楹谏�；銅+氧氣$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$氧化銅；
（2）交替緩慢推動兩注射器；
（3）20.3%；＜；不變；
（4）等到裝置冷卻后再讀數(shù)；溫度足夠高．

點評 實驗的改進中要注意到方法和藥品的完善，但是不能改變的是基本的實驗原理．另外實驗改進要方法更科學、操作更簡單、現(xiàn)象更明顯、結論更明確．