Question

【題目】空氣中氧氣含量測(cè)定的再認(rèn)識(shí)

（實(shí)驗(yàn)問題）如圖1是實(shí)驗(yàn)室用紅磷燃燒來粗略測(cè)定空氣中氧氣含量的裝置．

（1）寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式_____．

（2）實(shí)驗(yàn)原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶?jī)?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(cè)量進(jìn)入瓶中水的體積，能粗略測(cè)得空氣中氧氣的含量．

（問題提出）有實(shí)驗(yàn)資料表明：燃燒過程中當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)低于7%時(shí)，紅磷就無法繼續(xù)燃燒，因此通過上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)置結(jié)果與理論值誤差較大．

（實(shí)驗(yàn)改進(jìn)）

Ⅰ．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)的化學(xué)方程式_____．根據(jù)鐵在空氣中生銹的原理設(shè)計(jì)如圖2實(shí)驗(yàn)裝置，再次測(cè)定空氣中氧氣含量．（說明：裝置中飽和食鹽水、活性炭起加速鐵生銹的作用）．

Ⅱ．測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

測(cè)量項(xiàng)目	實(shí)驗(yàn)前	實(shí)驗(yàn)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）根據(jù)上表計(jì)算，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后測(cè)得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是_____（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）．

（2）從實(shí)驗(yàn)原理角度分析，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比前者準(zhǔn)確更高的原因是：①_____；②_____．

Answer 1

【答案】4P+5O22P2O5 氣壓 2Fe+2H2O+O2═2Fe（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(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確 測(cè)量時(shí)考慮到導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確

【解析】

（1）磷燃燒生成五氧化二磷，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O22P2O5；

（2）紅磷燃燒消耗氧氣，使瓶?jī)?nèi)的氣壓變小，水倒吸；

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：（1）鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵[Fe（OH）2]，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Fe+2H2O+O2═2Fe（OH）2；

（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?jǐn)?shù)為：25.5mL/126mL×100%＝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(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，測(cè)量時(shí)考慮導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶的體積，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為準(zhǔn)確；