Question

【題目】某化學(xué)興趣小組對(duì)“暖寶寶”的成分進(jìn)行探究，并準(zhǔn)備利用其發(fā)熱原理測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．

【查閱資料】

“暖寶寶”中含有鐵粉、活性炭、水、氯化鈉等物質(zhì)．遇空氣發(fā)生反應(yīng)的表達(dá)式是：鐵+氧氣+水→氫氧化亞鐵，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____．該過(guò)程放熱．

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

驗(yàn)證“暖寶寶”中含有鐵粉．甲同學(xué)打開(kāi)一袋“暖寶寶”，將其中粉末倒入燒杯中，用磁鐵與之充分接觸，發(fā)現(xiàn)有黑色粉末被吸引，證明“暖寶寶”中確實(shí)含有鐵粉．

【現(xiàn)象與討論】

乙同學(xué)無(wú)意中將吸出的鐵粉撒在了酒精燈火焰上，意外地發(fā)現(xiàn)鐵粉燃燒，火星四射．該小組同學(xué)對(duì)此現(xiàn)象展開(kāi)討論：鐵絲在空氣中不能燃燒，鐵粉在空氣中能燃燒，這是因?yàn)?/span>_____．

【實(shí)驗(yàn)回顧】

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

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�。�若裝置的氣密性良好，操作規(guī)范，可以根據(jù)量筒中水的變化，粗略測(cè)得空氣中氧氣的含量．

【問(wèn)題提出】

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

【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)1】丙同學(xué)使用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行的操作是_____

【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】

步驟1：在注射器中放入足量暖寶寶粉末(體積為2mL)，封閉．

步驟2：打開(kāi)彈簧夾，將活塞向右拉至一定距離，關(guān)閉彈簧夾．

步驟3：不斷輕輕晃動(dòng)注射器，至活塞位置不再發(fā)生變化．

【實(shí)驗(yàn)處理】

(1)實(shí)驗(yàn)中需要記錄的數(shù)據(jù)是_____，_____．

(2)上述實(shí)驗(yàn)測(cè)得過(guò)程至少需要重復(fù)兩次，其目的是_____．

【表達(dá)與交流】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)確度更髙的原因是_____；

【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)2】丁同學(xué)設(shè)想用圖1裝置，換用“暖寶寶”中的物質(zhì)代替紅磷將其燃燒，進(jìn)行氧氣含量的測(cè)定，你認(rèn)為_____(填“是”或“否”)可行，并說(shuō)明理由_____(如填“是”，此空可不必作答)．

Answer 1

【答案】 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 鐵粉和空氣的接觸面積比鐵絲和空氣的接觸面積大 氣壓 檢查裝置氣密性 注射器中原來(lái)空氣的體積 至活塞位置不再發(fā)生變化時(shí)注射器中的氣體體積 減小誤差 暖寶寶消耗氧氣更徹底 否 暖寶寶中的活性炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，導(dǎo)致水不能進(jìn)入集氣瓶

【解析】【查閱資料】“暖寶寶”中含有鐵粉、活性炭、水、氯化鈉等物質(zhì)，遇空氣發(fā)生反應(yīng)的表達(dá)式是：鐵+氧氣+水→氫氧化亞鐵，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2；

【現(xiàn)象與討論】鐵絲在空氣中不能燃燒，鐵粉在空氣中能燃燒，這是因?yàn)殍F粉和空氣的接觸面積比鐵絲和空氣的接觸面積大；【實(shí)驗(yàn)回顧】由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶?jī)?nèi)氣壓減小；若裝置的氣密性良好，操作規(guī)范，可以根據(jù)量筒中水的變化，粗略測(cè)得空氣中氧氣的含量；【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)1】丙同學(xué)使用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行的操作是檢查裝置氣密性，以防裝置漏氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；【實(shí)驗(yàn)處理】(1)實(shí)驗(yàn)中需要記錄的數(shù)據(jù)是注射器中原來(lái)空氣的體積，至活塞位置不再發(fā)生變化時(shí)注射器中的氣體體積，兩者體積只差即為注射器中氧氣的體積，進(jìn)一步可以計(jì)算空氣中氧氣的含量；(2)上述實(shí)驗(yàn)測(cè)得過(guò)程至少需要重復(fù)兩次，其目的是減小誤差；【表達(dá)與交流】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)確度更髙的原因是暖寶寶消耗氧氣更徹底，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確；【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)2】暖寶寶中的活性炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，導(dǎo)致水不能進(jìn)入集氣瓶，不能測(cè)定空氣中的氧氣含量，因此不能換用“暖寶寶”中的物質(zhì)代替紅磷將其燃燒，進(jìn)行氧氣含量的測(cè)定。