5.空氣中氧氣含量測定的再認識.

【實驗回顧】
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紅磷+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(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)果與理論值往往相差較大.
【實驗改進】
Ⅰ、根據(jù)鐵在空氣中生銹原理設(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.
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/mL80.054.5126.0
【交流表達】
(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)的文字表達式鐵+水+氧氣→氫氧化亞鐵.
(2)根據(jù)如表數(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%).
(3)從實驗原理角度分析,改進后的實驗結(jié)果比前者精確度更高的原因是:①鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底,使實驗結(jié)果更準確;②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,使實驗結(jié)果更準確.

分析 根據(jù)已有的空氣中氧氣含量的測定原理進行分析解答,磷燃燒生成五氧化二磷;氣體被消耗,壓強變小,故會產(chǎn)生水倒吸的現(xiàn)象;根據(jù)鐵生銹的知識進行分析解答即可.

解答 解:(1)根據(jù)磷燃燒生成五氧化二磷,可知反應(yīng)物、生成物,反應(yīng)條件,故其文字表達式為:紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷;
(2)紅磷燃燒消耗氧氣,使瓶內(nèi)的氣壓變小,水倒吸,故填:氣壓;
實驗改進:(1)根據(jù)鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵[Fe(OH)2],可知反應(yīng)物、生成物,故其文字表達式為:鐵+水+氧氣→氫氧化亞鐵;
(2)根據(jù)反應(yīng)前后燒杯內(nèi)水的體積變化可以看出,消耗的氧氣的體積是:80-54.5=25.5mL,故氧氣的體積分數(shù)為:$\frac{25.5mL}{126mL}$×100%,故填:20.2%;
(3)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(jié)果更準確,測量時考慮導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶的體積,使實驗結(jié)果更為準確,故填:鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更為徹底,使實驗結(jié)果更準確;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,使實驗結(jié)果更準確.
故答案為:
【實驗回顧】(1)紅磷+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$五氧化二磷;(2)氣壓;
【交流表達】(1)鐵+水+氧氣→氫氧化亞鐵;(2)20.2%;
(3)①鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底,使實驗結(jié)果更準確.②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,使實驗結(jié)果更準確.

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,請注意題目中要求寫文字表達式.

練習(xí)冊系列答案
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(2)能使澄清石灰水變渾濁且參與植物光合作用的氣體是二氧化碳.
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13.請從空氣含有成分中選擇填空
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20.下列有關(guān)空氣的說法錯誤的是( 。
A.PM2.5是造成空氣污染的主要污染物之一
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10.如圖1是元素周期表的部分信息,請回答下列問題:

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17.把某種金屬用小刀輕輕切下一小塊,用鑷子夾取放入盛水的小燒杯中,可看到金屬與水發(fā)生了劇烈的反就并放出大量的熱,而本身熔成銀白色的小球浮在水面上,試根據(jù)以上敘述,推測該金屬的性質(zhì)(1)硬度小(2)密度比水。3)熔點低(4)狀態(tài)固體(5)化學(xué)性質(zhì)能與水反應(yīng).

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14.裝一套復(fù)雜的實驗裝置,一般順序為從下往上,從左向右.

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15.化學(xué)實驗中常常會出現(xiàn)意外情況,這是提升我們學(xué)科素養(yǎng)的良好機會,要根據(jù)具體情況區(qū)別對待,善于發(fā)現(xiàn)和解決問題.例如:
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