Question

20．空氣中氧氣含量測定的再認識．
【實驗回顧】如圖1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式磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（2）實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使集氣瓶內(nèi)壓強減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶．若裝置的氣密性良好，操作規(guī)范，用量筒測量進入瓶中水的體積，能粗略測得空氣中氧氣的含量．
【問題提出】有實驗資料表明：燃燒過程中當(dāng)氧氣體積分數(shù)低于7% 時，紅磷就無法繼續(xù)燃燒，因此通過上述實驗，測定結(jié)果與理論值誤差較大．
【實驗改進】
根據(jù)鐵在空氣中生鎊的原理設(shè)計如圖2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．
【交流表達】

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

（1）根據(jù)上表數(shù)據(jù)計算，改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)是20.2%（計算結(jié)果精確到0.1%）．
（2）從實驗原理角度分析，改進后的實驗結(jié)果比前者準確度更髙的原因是：
①能夠把氧氣完全消耗；
②避免了燃燒匙伸入集氣瓶時導(dǎo)致的氣體外逸．

Answer 1

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)可以計算空氣中氧氣的體積分數(shù)；
不同的實驗裝置，優(yōu)缺點不同．

解答 解：【實驗回顧】如圖1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）紅磷燃燒的現(xiàn)象是：劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙，放出熱量；紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的文字表達式為：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
故填：磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷．
（2）【交流表達】
（1）改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)是：$\frac{80.0mL-54.5mL}{126.0mL}$×100%=20.2%．
故填：20.2%．
（2）從實驗原理角度分析，改進后的實驗結(jié)果比前者準確度更髙的原因是：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導(dǎo)致的氣體外逸．

點評 實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎(chǔ)．