Question

【題目】空氣中氧氣含量測定的再認(rèn)識。

（實(shí)驗(yàn)回顧）如圖是實(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）寫出紅磷燃燒的化學(xué)式方程式：______________。

（2）實(shí)驗(yàn)原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣使瓶內(nèi)氣體___________減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶中。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，能粗略測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)，測量結(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)如圖實(shí)驗(yàn)裝置，再次測定空氣中氧氣含量。

（說明：裝置中飽和食鹽水、活性炭會加速鐵生銹。）

II．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	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]，化學(xué)方程式為______，計(jì)算氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]的相對分子質(zhì)量Mr [Fe(OH)2] =_______。

（2）根據(jù)上表數(shù)據(jù)進(jìn)行計(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______(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)確度更高的原因是：①______；②______。

Answer 1

【答案】4P+5O22P2O5 壓強(qiáng) 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 90 20.2% 鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底 測量時(shí)考慮到導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積

【解析】

[實(shí)驗(yàn)回顧]
（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O22P2O5。故填：4P+5O22P2O5。

（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)氣體的壓強(qiáng)減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶中．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，能粗略測得空氣中氧氣的含量。故填：壓強(qiáng)。

[交流表達(dá)]

（1）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]，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2；氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]的相對分子質(zhì)量Mr[Fe(OH)2]=56+（16+1）×2=90。故填：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2；90。
（2）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后測得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是： 故填：20.2%。
（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)確度更高的原因是：鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底，測量時(shí)考慮到導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積。故填：鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底；測量時(shí)考慮到導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積。