Question

空氣中氧氣含量測(cè)定的再認(rèn)識(shí)．

【實(shí)驗(yàn)回顧】如圖是實(shí)驗(yàn)室用紅磷燃燒來(lái)粗略測(cè)定空氣中氧氣含量的裝置．

（1）寫(xiě)出紅磷燃燒的化學(xué)方程式　4P+5O₂2P₂O₅　．

（2）實(shí)驗(yàn)原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶?jī)?nèi)　壓強(qiáng)　減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶．若裝置的氣密性良好，操作規(guī)范，用量筒測(cè)量進(jìn)入瓶中水的體積，能粗略測(cè)得空氣中氧氣的含量．

【問(wèn)題提出】有實(shí)驗(yàn)資料表明：燃燒過(guò)程中當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)低于7% 時(shí)，紅磷就無(wú)法繼續(xù)燃燒，因此通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)置結(jié)果與理論值誤差較大．

【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】

Ⅰ．根據(jù)鐵在空氣中生鎊的原理設(shè)計(jì)圖10實(shí)驗(yàn)裝置，再次測(cè)定空氣中氧氣含量．裝置中飽和食鹽水、活性炭會(huì)加速鐵生銹．

Ⅱ．測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表

測(cè)量項(xiàng)目	實(shí)驗(yàn)前	實(shí)驗(yàn)后
燒杯中水的體積	燒杯中剩余水的體積	集氣瓶（扣除內(nèi)容物）和導(dǎo)管的容積
體積/mL	80.0	54.5	126.0

【交流表達(dá)】

（1）鐵生銹過(guò)程發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，首先是鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵[Fe（OH）₂]，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式　　．

（2）根據(jù)表4數(shù)據(jù)計(jì)算，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后測(cè)得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是　　（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）．

（3）（此題做對(duì)獎(jiǎng)勵(lì)4分） 從實(shí)驗(yàn)原理角度分析，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比前者準(zhǔn)確度更髙的原因是：

①　　；②　　．

Answer 1

【考點(diǎn)】測(cè)定空氣里氧氣含量的探究；書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式．

【分析】紅磷在空氣中能夠劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙，放出熱量，生成白色固體五氧化二磷；

根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以計(jì)算空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)；

不同的實(shí)驗(yàn)裝置，優(yōu)缺點(diǎn)不同．

【解答】解：【實(shí)驗(yàn)回顧】

（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O₂2P₂O₅．

故填：4P+5O₂2P₂O₅．

（2）實(shí)驗(yàn)原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶．

故填：壓強(qiáng)．

【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】

（1）鐵與水和氧氣反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+2H₂O+O₂=2Fe（OH）₂．

故填：2Fe+2H₂O+O₂=2Fe（OH）₂．

（2）根據(jù)表4數(shù)據(jù)計(jì)算，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后測(cè)得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為：×100%=20.2%．

故填：20.2%．

（3）從實(shí)驗(yàn)原理角度分析，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比前者準(zhǔn)確度更髙的原因是：能夠把氧氣完全消耗，避免了燃燒匙伸入集氣瓶時(shí)導(dǎo)致的氣體外逸．

故填：能夠把氧氣完全消耗；避免了燃燒匙伸入集氣瓶時(shí)導(dǎo)致的氣體外逸．

答案：

【實(shí)驗(yàn)回顧】（1）4P+5O₂2P₂O₅．

（2）壓強(qiáng)；

【交流表達(dá)】

（1）2Fe+2H₂O+O₂=2Fe（OH）₂．

（2）20.2%；

（3）①能夠把氧氣完全消耗；②避免了燃燒匙伸入集氣瓶時(shí)導(dǎo)致的氣體外逸．