Question

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，探究空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，其中A是底面積為50cm²、高20cm的圓筒狀玻璃容器（帶密封蓋），上面標(biāo)有以cm為單位的刻度，B是帶刻度的敞口玻璃管（其它輔助裝置略）．
他們的操作過(guò)程如下：
a．檢查裝置的氣密性；
b．加入水并調(diào)整B的高度，使A中的液面至刻度15cm處；
c．將過(guò)量的銅粉平鋪在惰性電熱板上，蓋緊密封蓋；
d．通電加熱銅粉，待充分反應(yīng)后，冷卻到原來(lái)的狀況，調(diào)整B的高度使容器
A、B中的液面保持水平，記錄液面刻度．
（注：A容器內(nèi)固態(tài)物質(zhì)所占的體積忽略不計(jì)）
（1）在操作a中檢查裝置氣密性的方法是

 

．
（2）在上述實(shí)驗(yàn)中，下列物質(zhì)不能代替銅粉的是

 

（填字母）．
A．紅磷，B．木炭，C．鐵粉
（3）在操作d結(jié)束時(shí)，裝置A中液面的刻度約為

 

cm（填整數(shù)）．如果在操作d結(jié)束時(shí)，裝置A中液面刻度在11cm處，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果比理論值

 

（填“偏大”或“偏小”）．
（4）該小組中有同學(xué)提出，用木炭代替銅粉也能測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，只要將水換成一種溶液，則該溶液是

 

，其原因是（用化學(xué)方程式表示）

 

．

Answer 1

分析：只有熟悉用銅粉、鐵粉和紅磷測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，才能正確解答本題．

解答：解：（1）在操作a中檢查裝置氣密性的方法是由B裝置中玻璃管的敞口出加入水，并調(diào)整B的高度，使A中的液面至刻度15cm處，靜置一會(huì)兒后觀察A中液面若仍然在15cm處，則說(shuō)明裝置的氣密性良好．
（2）選項(xiàng)中只有木炭與氧氣反應(yīng)能產(chǎn)生氣體，因此不能用木炭代替銅粉．故選B．
（3）液面至A裝置的15cm刻度處后，A裝置內(nèi)氣體的高度為15cm，其中氧氣約占15cm×

1

5

=3cm．因此反應(yīng)完成后，A中液面應(yīng)上升至15cm-3cm=12cm處．
若液面升至11cm處，則15cm-11cm=4cm＞3cm．說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果比理論值偏大．
（4）由于木炭與氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水．
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
故答案為：
（1）由B裝置中玻璃管的敞口出加入水，并調(diào)整B的高度，使A中的液面至刻度15cm處，靜置一會(huì)兒后觀察A中液面若仍然在15cm處，則說(shuō)明裝置的氣密性良好．
（2）B．
（3）12；偏大．
（4）氫氧化鈉溶液；CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查用銅粉、鐵粉和紅磷測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，難度稍大．