Question

【題目】某研究性學習小組設計了如下圖所示的裝置，探究空氣中氧氣的體積分數，其中A是底面積為50cm2、高20cm的圓筒狀玻璃容器(帶密封蓋)，上面標有以cm為單位的刻度，B是帶刻度的敞口玻璃管(其他輔助裝置略)。他們的操作過程如下：

a．檢查裝置的氣密性，方法是：往B中加水，使A、B液面保持水平，蓋緊A的密封蓋，再向B中加水，使B中的液面高于A，一段時間后B中液面不下降，則氣密性良好。

b．加入水并調整B的高度，使A中的液面至刻度15cm處；

c．將過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，待充分反應后，冷卻到原來的狀況，調整B的高度使____________________，記錄液面刻度。(注：A容器內固態(tài)物質所占的體積忽略不計)

⑴ 在操作a中檢查裝置氣密性的

⑵ 在上述實驗中，下列物質不能代替銅粉的是__________________ (填字母)。

A．紅磷 B．木炭 C．鐵粉

⑶ 在操作d結束時，裝置A中液面的刻度約為________cm(填整數)。如果在操作d結束時，裝置A中液面刻度在11cm處，則實驗結果比理論值________(填“偏大”或“偏小”)。

⑷ 資料顯示，氫氧化鈣與氫氧化鈉化學性質有相似性，檢驗二氧化碳氣體可用氫氧化鈣溶液，吸收二氧化碳氣體可用氫氧化鈉溶液；該小組中有同學提出，用木炭代替銅粉也能測定空氣中氧氣的體積分數，只要將水換成一種溶液，則該溶液是_____________，其原因是(用化學符號表達式表示)______________________________。

Answer 1

【答案】 使A、B液面保持水平 B 12cm 偏大 NaOH溶液 NaOH+CO2→Na2CO3+H2O

【解析】d.通電加熱銅粉，待充分反應后，冷卻到原來的狀況，調整B的高度使A、B液面保持水平；(2)選項中只有木炭與氧氣反應能產生氣體，因此不能用木炭代替銅粉；(3)液面至A裝置的15cm刻度處后，A裝置內氣體的高度為15cm，其中氧氣約占15cm×15=3cm．因此反應完成后，A中液面應上升至15cm-3cm=12cm處；若液面升至11cm處，則15cm-11cm=4cm＞3cm．說明實驗結果比理論值偏大；(4)由于木炭與氧氣反應生成了二氧化碳氣體，二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水；該反應的化學符號表達式：NaOH+CO2→Na2CO3+H2O。