Question

【題目】為測(cè)定空氣中氧氣的含量，小華同學(xué)打算設(shè)計(jì)如下方案：選用實(shí)際容積為40mL的試管作反應(yīng)容器，將過(guò)量的銅粉放入試管，用橡皮塞塞緊試管，通過(guò)導(dǎo)管與實(shí)際容積為60mL且潤(rùn)滑性很好的針筒注射器組成如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置。假設(shè)此實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬凑招∪A的設(shè)想正常進(jìn)行，且銅粉所占體積與導(dǎo)管內(nèi)的氣體體積忽略不計(jì)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

資料：銅在加熱條件下只能與氧氣反應(yīng)，而鎂在加熱條件下不僅與氧氣反應(yīng)，還能與氮?dú)�、二氧化碳等起反�?yīng)。

（1）實(shí)驗(yàn)前，打開(kāi)彈簧夾，將注射器活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松開(kāi)手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說(shuō)明_______________________________；

（2）若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱銅粉，充分反應(yīng)直至燃燒結(jié)束，試管冷卻�？捎^察到的現(xiàn)象為_______________________，銅粉充分反應(yīng)的文字表達(dá)式：_____________；

（3）不能用木炭替代銅粉的原因：____________；不用鎂替代銅粉的原因：_______________；

（4）該裝置相對(duì)于書(shū)本提供的裝置的優(yōu)點(diǎn)：_______________；

（5）如果完全冷卻后，實(shí)驗(yàn)測(cè)得結(jié)果小于1/5。原因：____________。

Answer 1

【答案】氣密性良好；活塞前沿在40mL刻度處；銅+氧氣氧化銅；生成物是氣體，壓強(qiáng)幾乎不變；鎂不僅與氧氣反應(yīng)，還能與氮?dú)�、二氧化碳等反�?yīng)；氣密性更好（結(jié)果更精確）或無(wú)污染（答案合理的均可）；銅粉不足。

【解析】

（1）根據(jù)裝置氣密性檢查方法分析解答；

（2）根據(jù)氧氣約占空氣體積的五分之一分析解答；根據(jù)銅與氧氣在加熱的條件下生成氧化銅解答；

（3）根據(jù)生成物的狀態(tài)及鎂能夠與空氣中的多種組成成分反應(yīng)分析解答；

（4）根據(jù)該裝置的特點(diǎn)分析解答；

（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析解答。

（1）打開(kāi)彈簧夾，將注射器活塞前沿從20mL刻度處推至15mL刻度處，然后松開(kāi)手，若活塞仍能返回至20mL刻度處，則說(shuō)明氣密性良好；

（2）若不使用彈簧夾，用酒精燈加熱銅粉，充分反應(yīng)直至燃燒結(jié)束，試管冷卻。可觀察到的現(xiàn)象為活塞前沿在［60mL-（40mL+60mL）× ］=40mL刻度處，銅粉充分反應(yīng)的文字表達(dá)式：銅+氧氣氧化銅；

（3）不能用木炭替代銅粉的原因：生成物是氣體，壓強(qiáng)幾乎不變；不用鎂替代銅粉的原因：鎂不僅與氧氣反應(yīng)，還能與氮?dú)�、二氧化碳等反�?yīng)；

（4）該實(shí)驗(yàn)中藥品在密閉的裝置內(nèi)反應(yīng)，故該裝置相對(duì)于書(shū)本提供的裝置的優(yōu)點(diǎn)：無(wú)污染（答案合理的均可）；

（5）如果完全冷卻后，實(shí)驗(yàn)測(cè)得結(jié)果小于1/5。原因：銅粉不足。