Question

4．某中學化學實驗小組用如圖1的這個裝置來測定空氣中氧氣的體積分數．

（1）實驗中可觀察到玻璃管中銅絲的顏色由紅色變成黑色；
（2）銅絲在氧氣中反應的文字表達式是銅+氧氣$\stackrel{加熱}{→}$氧化銅；
（3）如表是三個實驗小組的實驗數據：

組別	甲	乙	丙
實驗前注射器中氣體的體積	30毫升	30毫升	30毫升
實驗后注射器中氣體的體積	29毫升	27毫升	28毫升
前后氣體的體積差	1毫升	3毫升	2毫升

①如果實驗準確無誤，理論上計算出的實驗后注射器中氣體的體積應為24mL．
②從上述實驗結果分析，誤差都較大，試分析可能由哪幾種原因引起的（寫出兩條）銅絲的量不足；裝置的漏氣．
（4）丙組的同學在實驗過程中，認為加熱銅絲反應較慢，想把銅絲改為木炭，你不為是否可以不可以（填可以或不可以），為什么？木炭可以和氧氣反應生成二氧化碳氣體，不能產生壓強差．
（5）在實驗室中用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，選擇的發生裝置是（如圖2中）B（填序號），寫出反應的文字表達式過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$氧氣+水；
（6）用C裝置收集氧氣時，應將該裝置的a端與發生裝置連接．

Answer 1

分析 保證本實驗成功的關鍵是：裝置氣密性要好；銅絲要足量；要冷卻到室溫再讀數．銅和氧氣在加熱的條件下生成氧化銅，觀察到的現象是：紅色變黑色．結果偏小的原因可能有以下幾種：沒有交替緩緩推動兩個注射器活塞、裝置不嚴密、銅絲的量不足、沒有冷卻到室溫就讀數等；
通常情況下，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下，分解生成水和氧氣；
氧氣的密度比空氣的密度大．

解答 解：
（1）銅和氧氣在加熱的條件下生成氧化銅，觀察到的現象是：紅色變黑色．
（2）該反應的文字表達式為：銅+氧氣$\stackrel{加熱}{→}$氧化銅；
（3）①空氣中氧氣的體積約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，理論上計算出的實驗后注射器中氣體的體積應為：30mL-30mL×$\frac{1}{5}$=24mL；
②導致實驗出現誤差的原因很多，主要有裝置的漏氣、銅絲的量不足導致氧氣沒有被完全消耗、讀數時氣體的溫度沒有達到室溫氣體的體積膨脹等均能造成測量的誤差；
（4）木炭可以和氧氣反應生成二氧化碳氣體，不能產生壓強差，故不可以；
（5）實驗室中用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時不需要加熱，應該用B裝置作為發生裝置；
反應的文字表達式為：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$氧氣+水．
（6）用C裝置收集氧氣時，因為氧氣的密度比空氣大，所以應將該裝置的a端與發生裝置連接．
故答案為：
（1）黑色．
（2）銅+氧氣$\stackrel{加熱}{→}$氧化銅．
（3）①24mL；②銅絲的量不足；裝置的漏氣；
（4）不可以；木炭可以和氧氣反應生成二氧化碳氣體，不能產生壓強差；
（5）B；過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$氧氣+水；氧氣約占空氣體積的．
（6）a．

點評 本考點考查的是空氣中氧氣含量的探究實驗，根據實驗操作圖，回憶實驗中現象，由實驗中的注意事項，對實驗結果進行評價，從而理解該實驗的探究目的．對實驗結果進行評價，是近幾年中考的重點之一，要好好把握．