题目

某研究性学习小组设计了如图所示的装置，探究空气中氧气的体积分数，其中A是标有以cm为单位的刻度，且在0刻度正上方有一圆状缺口的圆筒状玻璃容器（带橡皮塞B），C为能自由移动的活塞．他们操作过程如图：

a、检查装置气密性；
b、将两个可自由移动的活塞C分别调整到左右两边刻度的10cm处；
c、将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，塞上橡皮塞B；铜和氧气能够反应生成固体氧化铜；
d、通电加热铜粉，待充分反应后，冷却到原来的状况．记录两活塞C之间的距离为h；
e、根据数据h列出公式，计算空气中氧气的体积分数．（注：A容器内的固态物质、惰性电热板、活塞部分所占体积忽略不计，活塞与玻璃容器之间的摩擦力也忽略不计）
（1）检查装置气密性的方法是分别移动两活塞C到左右两边刻度为10cm处，塞紧橡皮塞B，双手将两活塞C向里推，使活塞之间的距离缩小，然后松手，活塞向外移动，直到两活塞C的距离为______ cm时停止移动，说明装置气密性好．
（2）b-d的实验步骤中两活塞之间的距离h具体变化情况是______．
（3）空气中氧气的体积分数的计算公式（含字母h）为______．
（4）如果在操作d中惰性电热板没有冷却到原来温度，则e操作中计算出的实验结果比理论值偏______（“大”或“小”）．

提问时间：2020-08-07

答案

（1）根据题意“将两个可自由移动的活塞C分别调整到左右两边刻度的10cm处”，则可推测两活塞C的距离应为20cm，才能证明气密性好，故松手活塞向外移动，直到两活塞C的距离为20cm时停止移动，说明装置气密性好．
（2）b-d的实验步骤中，铜与空气中的氧气反应，而空气中氧气的体积分数为五分之一，故两活塞之间的距离h具体变化情况是h先大于20cm，后逐渐减少，直到h约等于16cm时保持不变．
（3）空气中氧气的体积分数的计算公式（含字母h）为

20cm−h

20cm

×100%．
（4）如果在操作d中惰性电热板没有冷却到原来温度，则h值偏大，根据

20cm−h

20cm

×100%，则e操作中计算出的实验结果比理论值偏小．
故答案为：
（1）20．
（2）h先大于20cm，后逐渐减少，直到h约等于16cm时保持不变．
（3）

20cm−h

20cm

×100%．
（4）小．