Question

1．化學(xué)興趣小組在老師的指導(dǎo)下，對(duì)測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)探究．

【問(wèn)題提出】研究表明，磷燃燒過(guò)程中，當(dāng)氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于5.9%時(shí)燃燒就無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行，因此通過(guò)圖1裝置測(cè)得的結(jié)果與理論值相差較大．
【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】根據(jù)鐵生銹原理，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)出如圖2所示的裝置，再次測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．主要的實(shí)驗(yàn)步驟與過(guò)程如下：
（1）用水量法測(cè)出集氣瓶的容積約是320mL，然后在量筒里裝入100mL水．
（2）將4g鐵粉、5g炭粉混合均勻，再滴入適量的食鹽溶液，制成耗氧物，裝入布袋．
（3）按圖2連好裝置充分反應(yīng)后，冷卻到室溫，打開止水夾可觀察到水進(jìn)入集氣瓶；最終量筒中剩余水的體積是39mL，從而測(cè)出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約是19.1%（精確到0.1%）．
【交流反思】實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們又交流探討了如下問(wèn)題．
（1）在耗氧過(guò)程中，食鹽的作用是加快鐵銹蝕的速率．
（2）鐵在空氣中生銹的過(guò)程比較復(fù)雜，首先是鐵與氧氣、水反應(yīng)生成Fe（OH）₂（此生成物的名稱是氫氧化亞鐵），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂．
（3）下列是同學(xué)們對(duì)于用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)表的觀點(diǎn)，其中不正確的是C（填字母）．
A．若考慮集氣瓶里耗氧物等的體積、導(dǎo)管里空氣的體積，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)更準(zhǔn)確
B．若將耗氧物均勻撒布在集氣瓶?jī)?nèi)壁上，可以加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)程
C．若證明實(shí)驗(yàn)后的耗氧物中還有鐵，只能用磁鐵吸引
D．在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，耗氧物會(huì)緩慢放出熱量．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】
（3）按圖2連好裝置充分反應(yīng)后，由于氧氣被消耗，因此冷卻到室溫時(shí)，水會(huì)進(jìn)入集氣瓶，進(jìn)入集氣瓶中的水的體積即為集氣瓶中的氧氣體積；
【交流反思】
（1）在耗氧過(guò)程中，食鹽的作用是加快鐵生銹的速率；
（2）根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）A、若考慮集氣瓶里耗氧物等的體積、導(dǎo)管里空氣的體積，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)更準(zhǔn)確；
B．若將耗氧物均勻撒布在集氣瓶?jī)?nèi)壁上，增大了反應(yīng)物的接觸面積，可以加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)程；
C．鐵能被磁鐵吸引，能和稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成鹽和氫氣；
D．在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，耗氧物會(huì)緩慢放出熱量．

解答 解：（3）按圖2連好裝置充分反應(yīng)后，冷卻到室溫，打開止水夾可觀察到水進(jìn)入集氣瓶；
最終量筒中剩余水的體積是39mL，則集氣瓶中氧氣體積為：100mL-39mL=61mL，空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為：$\frac{61mL}{320mL}$×100%=19.1%．
故填：水進(jìn)入集氣瓶；19.1%．
【交流反思】
（1）在耗氧過(guò)程中，食鹽的作用是加快鐵銹蝕的速率．
故填：加快鐵銹蝕的速率．
（2）鐵與氧氣、水反應(yīng)生成Fe（OH）₂（此生成物的名稱是氫氧化亞鐵），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂．
故填：氫氧化亞鐵；2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂．
（3）A、若考慮集氣瓶里耗氧物等的體積、導(dǎo)管里空氣的體積，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)更準(zhǔn)確，該選項(xiàng)說(shuō)法正確；
B．若將耗氧物均勻撒布在集氣瓶?jī)?nèi)壁上，增大了反應(yīng)物的接觸面積，可以加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，該選項(xiàng)說(shuō)法正確；
C．鐵能被磁鐵吸引，能和稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成鹽和氫氣，因此可以用磁鐵檢驗(yàn)是否含有鐵，也可以用稀鹽酸或稀硫酸檢驗(yàn)是否含有鐵，該選項(xiàng)說(shuō)法不正確；
D．在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，耗氧物會(huì)緩慢放出熱量，該選項(xiàng)說(shuō)法正確．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．