Question

【題目】空氣中氧氣含量測定的再認(rèn)識。

（實驗回顧）如圖是實驗室用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量的裝置。

（1）寫出紅磷燃燒的文字表達(dá)式_____。

（2）實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內(nèi)_____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，用量筒測量進(jìn)入瓶中水的體積，能粗略測得空氣中氧氣的含量。水進(jìn)入集氣瓶中的沒有超過總?cè)莘e的五分之一，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是_____。（任寫一條）

（3）（問題提出）有實驗資料表明：燃燒過程中當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)低于7%時，紅磷就無法繼續(xù)燃燒，因此通過上述實驗，測試結(jié)果與理論值誤差較大。

（實驗改進(jìn)）

Ⅰ．根據(jù)鐵在空氣中生銹的原理設(shè)計如圖實驗裝置，再次測定空氣中氧氣含量．裝置中飽和食鹽水、活性炭會加速鐵生銹。

Ⅱ．測得實驗數(shù)據(jù)如表

測量項目	實驗前	實驗后
	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]，寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式_____。

②根據(jù)表數(shù)據(jù)計算，改進(jìn)實驗后測得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是_____（計算結(jié)果精確到0.1%）。

③從實驗原理角度分析，改進(jìn)后的實驗結(jié)果比前者準(zhǔn)確度更髙的原因是：_____；_____。

Answer 1

【答案】 氣壓 紅磷量不足 20.2% 鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底，使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確 測量時考慮到導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積，使結(jié)果更準(zhǔn)確

【解析】

紅磷燃燒生成五氧化二磷，鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵。

（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的文字表達(dá)式。

（2）實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內(nèi)氣壓減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶．若裝置的氣密性良好，操作規(guī)范，用量筒測量進(jìn)入瓶中水的體積，能粗略測得空氣中氧氣的含量。水進(jìn)入集氣瓶中的沒有超過總?cè)莘e的五分之一，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是紅磷的量不足。

[交流表達(dá)]

①鐵生銹過程發(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]，反應(yīng)的文字表達(dá)式為。

②根據(jù)反應(yīng)前后燒杯內(nèi)水的體積變化可得，消耗的氧氣的體積為，改進(jìn)實驗后測得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是

。

③鐵生銹消耗裝置內(nèi)的氧氣，從實驗原理角度分析，改進(jìn)后的實驗結(jié)果比前者準(zhǔn)確度更髙的原因是鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底，使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確；測量時考慮到導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積，使結(jié)果更準(zhǔn)確。