Question

【題目】空氣中氧氣含量測(cè)定的再認(rèn)識(shí)。

【實(shí)驗(yàn)回顧】實(shí)驗(yàn)室用紅磷燃燒來(lái)測(cè)定空氣中氧氣含量。

（1）寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式 (33) 。

（2）實(shí)驗(yàn)原理：紅磷燃燒消耗氧氣，使瓶?jī)?nèi) (34) 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(wèn)題提出】有資料表明：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)置結(jié)果與理論值誤差較大。

【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】

Ⅰ. 根據(jù)鐵在空氣中生銹的原理設(shè)計(jì)右圖實(shí)驗(yàn)裝置，再次測(cè)定空氣中氧氣含量。裝置中飽和食鹽水、活性炭會(huì)加速鐵生銹。

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）鐵生銹過(guò)程首先是鐵與氧氣、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 。

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后與鐵反應(yīng)的氧氣為 mL，空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是 (計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)。

（3）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)確度更髙的原因可能是： 。

Answer 1

【答案】【實(shí)驗(yàn)回顧】（1）4P ＋ 5O2 2P2O5（2）氣壓

【交流表達(dá)】（1）2Fe＋O2＋2H2O2Fe(OH)2（2） 25.5 20.2%（3）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。(答出任何一項(xiàng)即可。其他答案，合理即可。)

【解析】

試題分析：【實(shí)驗(yàn)回顧】（1）紅磷燃燒的化學(xué)方程式為4P ＋ 5O2 2P2O5（2） 實(shí)驗(yàn)原理：紅磷燃燒消耗氧氣，使瓶?jī)?nèi)氣壓減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶。【交流表達(dá)】（1）鐵生銹的化學(xué)方程式為2Fe＋O2＋2H2O2Fe(OH)2（2） 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后與鐵反應(yīng)的氧氣為：80ml-54.5ml=25.5ml；空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是25.5ml÷126ml×100%=21.2%；（3） 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)確度更髙的原因可能是：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；或測(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。