Question

3．空氣中氧氣含量測定的再認(rèn)識
實(shí)驗(yàn)回顧：圖甲是實(shí)驗(yàn)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(dá)式磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．
（2）實(shí)驗(yàn)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(jìn)入瓶中水的體積，就能粗略測得空氣中氧氣的含量．
（3）實(shí)驗(yàn)分析：如果某同學(xué)測定結(jié)果遠(yuǎn)小于實(shí)際情況，則可能原因是紅磷的量不足或裝置漏氣．
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，紅磷就無法繼續(xù)燃燒，因此通過上述實(shí)驗(yàn)，測置結(jié)果與理論值誤差較大．
實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：
Ⅰ．查閱資料：鐵在潮濕的空氣中，會吸收氧氣和水份而生銹．
Ⅱ．根據(jù)鐵在空氣中生銹的原理設(shè)計(jì)圖乙實(shí)驗(yàn)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．
Ⅲ．測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

測量項(xiàng)目	實(shí)驗(yàn)前		實(shí)驗(yàn)后
	燒杯中水的體積	集氣瓶（扣除內(nèi)容物）和導(dǎo)管的容積	燒杯中剩余水的體積
體積/mL	80.0	126.0	54.5

交流表達(dá)：
（4）改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)與原來相比的優(yōu)點(diǎn)是充分消耗氧氣，測定的結(jié)果更準(zhǔn)確．（答一條即可）
（5）根據(jù)表4數(shù)據(jù)計(jì)算，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后測得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是20.2%（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）．
（6）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：
①鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更為徹底，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確．

Answer 1

分析 （1）紅磷燃燒生成五氧化二磷；
（2）紅磷燃燒消耗氧氣，使瓶內(nèi)的氣壓變��；
（3）根據(jù)測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)原理、裝置的特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等分析誤差：要考慮藥品的量可能不足造成沒有將氧氣完全消耗，同時要考慮裝置在藥品的足夠的情況下因?yàn)闅饷苄圆缓�，�?dǎo)致液體不能等體積進(jìn)入而引起結(jié)果偏低以及溫度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；
（4）根據(jù)鐵生銹的知識進(jìn)行分析解答即可；
（5）根據(jù)反應(yīng)前后燒杯內(nèi)水的體積變化分析；
（6）根據(jù)鐵生銹的知識進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）紅磷燃燒的文字表達(dá)式為：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$五氧化二磷．故填：磷+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$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；
（3）測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中，氣體減少的體積小于l/5的可能原因：（1）紅磷的量不足，瓶內(nèi)氧氣沒有耗盡；（2）裝置漏氣（如塞子未塞緊、燃燒匙與橡皮塞之間有縫隙等），使外界空氣進(jìn)入瓶內(nèi)；（3）未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進(jìn)入瓶內(nèi)的水的體積減少等；故填：紅磷的量不足；裝置漏氣；
（4）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(shí)驗(yàn)結(jié)果更為準(zhǔn)確．故填：充分消耗氧氣，測定的結(jié)果更準(zhǔn)確；
（5）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$\frac{25.5mL}{126.0mL}×100%$=20.2%；故填：20.2%；
（6）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(shí)驗(yàn)結(jié)果更為準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確．

點(diǎn)評 本題考查的是氧氣的含量的測定以及實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)，完成此題可以依據(jù)已有的知識進(jìn)行，請注意題目中要求寫文字表達(dá)式．