Question

7．冬季取暖人們常用到暖寶寶（圖3），其熱量來源于鐵的緩慢氧化．化學小組的同學突發(fā)奇想，想利用暖寶寶測定空氣中氧氣的含量．
查閱資料：（1）暖寶寶的主要成分鐵粉、木炭、食鹽．
（2）暖寶寶反應的主要原理是鐵粉與氧氣、水共同作
用生成氫氧化鐵，反應的化學方程式為4Fe+3O₂+6H₂O═4Fe（OH）₃．
設計實驗：化學小組的同學設計了圖1所示裝置．實驗步驟如下：

①檢查裝置氣密性
②向250mL集氣瓶中加入20mL水
③讀取溫度計示數為18°C，撕掉暖寶寶上的貼紙，塞緊橡膠塞．
④觀察溫度計示數的變化
⑤待溫度計示數為18°C時，打開止水夾．
回答下列問題：
（1）檢查裝置氣密性的方法是連接好裝置，把導管的一端放入水中，用手緊握試管，觀察水中導管口有沒有氣泡冒出，如果有氣泡冒出，說明裝置不漏氣．
（2）小組同學的設計中，集氣瓶內水的作用是鐵粉生銹提供水分．
（3）實驗結果如圖2所示，則小組同學得出的結論是氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$．
實驗反思：反思實驗過程，你認為小組同學實驗產生誤差的可能原因有發(fā)熱劑沒有完全生銹（寫出一條即可）．你證明這確實是造成誤差原因的方案是向發(fā)熱劑中加入鹽酸，如果有氣泡生成，則說明有鐵粉．

Answer 1

分析 根據反應原理寫出反應的化學方程式解答；
（1）根據檢查裝置氣密性的方法進行分析解答；
（2）根據集氣瓶內水的作用是為鐵絲生銹提供水分解答；
（3）根據氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$解答；
根據保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②鐵粉要足量；③要冷卻至室溫再讀數等，結合紅磷測定氧氣的原理分析即可．

解答 解：暖寶寶中含有鐵粉、活性炭、水、氯化鈉等物質，遇空氣發(fā)生反應的化學方程式是：4Fe+3O₂+6H₂O═4Fe（OH）₃
（1）檢查置氣密性的方法是：連接好裝置，把導管的一端放入水中，用手緊握試管，觀察水中導管口有沒有氣泡冒出，如果有氣泡冒出，說明裝置不漏氣．
（2）小組同學的設計中，集氣瓶內水的作用是為鐵粉生銹提供水分；
（3）根據反應前后燒杯內水的體積變化可以看出，消耗的氧氣的體積是：100mL-60mL=40mL，故氧氣的體積分數為：$\frac{40ml}{250mL-20mL}×$100%，即氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
實驗反思：反思實驗過程，你認為小組同學實驗產生誤差的可能原因有裝置漏氣，會使進入的水偏少，測定的結果偏�。话l(fā)熱劑沒有完全生銹，沒有將氧氣耗盡；向發(fā)熱劑中加入鹽酸，如果有氣泡生成，則說明有鐵粉．
答案：4Fe+3O₂+6H₂O═4Fe（OH）₃；
（1）連接好裝置，把導管的一端放入水中，用手緊握試管，觀察水中導管口有沒有氣泡冒出，如果有氣泡冒出，說明裝置不漏氣．
（2）鐵粉生銹提供水分；
（3）氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$；
發(fā)熱劑沒有完全生銹；向發(fā)熱劑中加入鹽酸，如果有氣泡生成，則說明有鐵粉．

點評 本題考查了實驗步驟的設計，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．實驗設計題是近幾年中考的重要考點之一，希望同學們前后聯系，認真掌握．