Question

18．如圖是測(cè)量空氣中氧氣的含量的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）按圖Ⅰ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)集氣瓶?jī)?nèi)水面上升超過(guò)$\frac{1}{5}$，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的可能原因原是AB．
A．裝置氣密性不好 B．實(shí)驗(yàn)前未將橡膠管夾緊 C．紅磷過(guò)量 D．未等冷卻就打開(kāi)止水夾讀數(shù)
（2）連接圖Ⅱ裝置，用激光筆直接在瓶?jī)?nèi)引燃白磷，與圖Ⅰ相比從環(huán)保角度看其優(yōu)點(diǎn)是避免了P₂O₅對(duì)空氣的污染（合理即可）．氣球的作用是防止瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)過(guò)大，使橡皮塞松動(dòng)彈開(kāi)．
（3）圖Ⅲ中玻璃管內(nèi)銅絲受熱與氧氣生成黑色固體氧化銅，寫(xiě)出該反應(yīng)的文字表達(dá)式銅+氧氣$\stackrel{加熱}{→}$氧化銅，實(shí)驗(yàn)前，玻璃管與注射器內(nèi)空氣分別為5mL和30mL，實(shí)驗(yàn)后注射器讀數(shù)理論上應(yīng)為28mL．

Answer 1

分析 （1）發(fā)現(xiàn)集氣瓶?jī)?nèi)水面上升超過(guò)$\frac{1}{5}$，說(shuō)明結(jié)果偏大，使瓶?jī)?nèi)的部分氧氣和其它氣體在紅磷燃燒時(shí)排出等，會(huì)造成測(cè)定結(jié)果偏大，進(jìn)行分析解答．
（2）改進(jìn)后的裝置，不用在瓶外點(diǎn)燃紅磷，從環(huán)保角度進(jìn)行分析解答；紅磷燃燒放出大量的熱，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，進(jìn)行分析解答．
（3）銅絲受熱與氧氣生成黑色固體氧化銅，寫(xiě)出該反應(yīng)的文字表達(dá)式即可；結(jié)合空氣中氧氣的含量，進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）A．裝置氣密性不好，可能會(huì)使瓶?jī)?nèi)氣體受熱膨脹時(shí)逸出，從而引起誤差偏大．
B、實(shí)驗(yàn)前未將橡膠管夾緊，會(huì)使瓶?jī)?nèi)的部分氧氣和其它氣體在紅磷燃燒時(shí)排出，等裝置冷卻后，使瓶?jī)?nèi)的氣壓變得更小，從而使進(jìn)入瓶?jī)?nèi)水的體積超過(guò)瓶?jī)?nèi)氣體體積的$\frac{1}{5}$．
C、紅磷過(guò)量，能使瓶?jī)?nèi)的氧氣耗盡，不會(huì)使流入瓶?jī)?nèi)水的體積超過(guò)瓶?jī)?nèi)氣體體積的$\frac{1}{5}$．
D、未等冷卻就打開(kāi)止水夾讀數(shù)，此時(shí)剩余的氣體在受熱狀態(tài)下，處于膨脹狀態(tài)，占據(jù)了部分水的體積，測(cè)定結(jié)果偏�。�
（2）由于紅磷在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生大量的五氧化二磷，圖Ⅱ裝置用激光筆直接在瓶?jī)?nèi)引燃白磷，在密閉環(huán)境中進(jìn)行，避免了P₂O₅對(duì)空氣的污染（合理即可）．
氣球的作用是防止瓶?jī)?nèi)氣壓過(guò)大，使橡皮塞松動(dòng)彈開(kāi)．
（3）銅絲受熱與氧氣生成黑色固體氧化銅，反應(yīng)的文字表達(dá)式為銅+氧氣$\stackrel{加熱}{→}$氧化銅；實(shí)驗(yàn)前，玻璃管與注射器內(nèi)空氣分別為5mL和30mL，由于氧氣約占空氣總體積的$\frac{1}{5}$，則實(shí)驗(yàn)后氣體體積應(yīng)減少（5+30）mL×$\frac{1}{5}$=7mL，注射器讀數(shù)理論上應(yīng)為（5+30）mL-7mL=28mL．
故答案為：（1）AB；（2）避免了P₂O₅對(duì)空氣的污染（合理即可）；防止瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)過(guò)大，使橡皮塞松動(dòng)彈開(kāi)；（3）銅+氧氣$\stackrel{加熱}{→}$氧化銅；28．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，掌握測(cè)定原理（通過(guò)紅磷燃燒消耗氧氣，導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變�。�、實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵（裝置氣密性要好；紅磷要足量；要冷卻到室溫再讀數(shù)）等是正確解答此類(lèi)題的關(guān)鍵．