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【題目】空氣中氧氣含量測定的再認識

【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)寫出紅磷燃燒的符號表達式: ____________________。

2)實驗原理:由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣,使瓶內減小,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:燃燒過程中當氧氣體積分數低于7%時,紅磷就無法繼續(xù)燃燒,因此通過上述實驗,測量結果與理論值誤差較大。

【實驗改進】

Ⅰ.根據鐵在空氣中生銹的原理設計圖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。

Ⅱ.測得實驗數據如表

【交流表達】

1)鐵生銹過程發(fā)生復雜的化學反應,首先是鐵與氧氣、水反應生成氫氧化亞鐵,寫出該反應的符號表達式:__________________________。

2)根據如表數據計算,改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數是_______(計算結果精確到0.1%

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(扣除內容物)和導管的容積

體積/mL

80.0

54.5

126.0

3)從實驗原理角度分析,改進后的實驗結果比前者準確度更高的原因是:

___________________________________________。

【答案】 Fe+ O2+H2O→Fe(OH)2 20.2% 鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底,使實驗結果更準確 測量時考慮到導管容積和扣除內容物后的集氣瓶容積,使實驗結果更準確

【解析】【實驗回顧】(1)磷燃燒生成五氧化二磷,符號表達式為: ;

【交流表達】(1)鐵與氧氣、水反應生成氫氧化亞鐵,該反應的符號表達式:;(2)根據反應前后燒杯內水的體積變化可以看出,消耗的氧氣的體積是 ,故氧氣的體積分數為: (3) 改進后的實驗結果比前者準確度更高的原因是使用鐵的緩慢氧化消耗氧氣,使氧氣消耗的更為徹底,實驗結果更準確,測量時考慮導管容積和扣除內容物后的集氣瓶的體積,使實驗結果更為準確

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