Question

15．化學(xué)興趣小組在老師的指導(dǎo)下，對測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)進行了進一步的實驗探究．
【實驗回顧】圖1是實驗室用燃磷法測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實驗裝置．
（1）紅磷燃燒冒出濃厚的白煙，有關(guān)的化學(xué)方程式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）磷燃燒消耗氧氣，并且生成固體，使得集氣瓶內(nèi)的壓強減小，于是燒杯中的水倒吸到集氣瓶里，以彌補氧氣的體積從而粗略測出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．
（3）燃燒結(jié)束后，當(dāng)集氣瓶冷卻到室溫時才能松開止水夾讀數(shù)．                        
【問題提出】磷燃燒過程中，當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)低于5.9% 時燃燒就無法繼續(xù)進行，因此通過圖1裝置測得的結(jié)果與理論值相差較大．
【實驗改進】根據(jù)鐵生銹的原理，同學(xué)們設(shè)計出如圖2所示的裝置． 再次測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，主要的實驗步驟與過程如下：
（1）用水量法測出集氣瓶的容積約是320mL，然后在量筒里裝入100mL水．
（2）將4g鐵粉、5g碳粉混合均勻，再滴入適量的食鹽溶液，制成耗氧物，裝入布袋．
（3）按圖2連好裝置充分反應(yīng)后，冷卻到室溫，打開止水夾可觀察到水被吸入導(dǎo)管；最終量筒中剩余水的體積是39mL，從而測出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約是19.1%（計算結(jié)果精確到0.1%）
【師生交流】實驗結(jié)束后，同學(xué)們又交流探討了如下問題：
（1）在耗氧過程中，食鹽的作用是加快反應(yīng)速率．
（2）鐵在空氣中生銹的過程比較復(fù)雜，首先是鐵與氧氣、水反應(yīng)生成Fe（OH）₂（此生成物的名稱是氫氧化亞鐵），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂．
（3）下列是同學(xué)們對于用圖2裝置進行實驗發(fā)表的觀點，其中不正確的是C（填字母）．
A、若考慮集氣瓶里耗氧物等的體積，導(dǎo)管里空氣的體積，實驗結(jié)果會更準(zhǔn)確
B、若將耗氧物均勻散布在集氣瓶內(nèi)壁上，可以加快實驗進程
C、若證明實驗后的耗氧物中還有鐵，只能用磁鐵吸引
D、在實驗過程中，耗氧物會緩慢放出熱量．

Answer 1

分析 根據(jù)紅磷燃燒的實驗現(xiàn)象以及化學(xué)方程式的書寫解答，根據(jù)題干提供的使用鐵粉測定氧氣含量的方法進行分析解答即可．

解答 解：【實驗回顧】
（1）紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙，生成五氧化二磷固體，故填：白煙；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）磷燃燒消耗氧氣，并且生成固體，使得集氣瓶內(nèi)的壓強減小，于是燒杯中的水倒吸到集氣瓶里，以彌補氧氣的體積從而粗略測出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．故填：壓強，氧氣；
（3）需要等到冷卻至室溫才能打開止水夾，故填：冷卻到室溫；
【實驗改進】
（3）耗氧物消耗氧氣，導(dǎo)致集氣瓶內(nèi)的壓強變小，故打開止水夾會發(fā)現(xiàn)水被吸入導(dǎo)管，最終量筒中剩余水的體積是39mL，說明消耗的氧氣的體積是：100mL-39mL=61mL，故氧氣的體積分?jǐn)?shù)為：$\frac{61ml}{320mL}$×100%≈19.1%，故填：水被吸入導(dǎo)管，19.1%；
【師生交流】
（1）在耗氧過程中，食鹽加速鐵的銹蝕，從而加速反應(yīng)，故填：加快反應(yīng)速率；
（2）Fe（OH）₂是氫氧化亞鐵，鐵、氧氣和水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，故填：氫氧化亞鐵，2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂；
（3）A、若考慮集氣瓶里耗氧物等的體積，導(dǎo)管里空氣的體積，實驗結(jié)果會更準(zhǔn)確，正確；
B、若將耗氧物均勻散布在集氣瓶內(nèi)壁上，可以加快實驗進程，正確；
C、若證明實驗后的耗氧物中還有鐵，不一定只用磁鐵吸引，還可以加酸觀察是否產(chǎn)生氣體，錯誤；
D、在實驗過程中，耗氧物會緩慢放出熱量，正確；
故選：C．
答案：
【實驗回顧】
（1）白煙；4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）壓強，氧氣；
（3）冷卻到室溫；
【實驗改進】
（3）水被吸入導(dǎo)管，19.1%；
【師生交流】
（1）加快反應(yīng)速率；
（2）氫氧化亞鐵，2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂；
（3）C．

點評 本題考查的是氧氣的含量的測定以及實驗裝置的改進，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．