Question

【題目】如圖是實驗室用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量的裝置。

（1）寫出紅磷燃燒的符號表達式：_______。

（2）實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內(nèi)_______減小，燒杯中的水倒吸到集氣瓶。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]有實驗資料表明：燃燒過程中當(dāng)氧氣體積分數(shù)低于7%時，紅磷就無法繼續(xù)燃燒，因此通過上述實驗，測量結(jié)果與理論值誤差較大。

[實驗改進]

I．根據(jù)鐵在空氣中生銹的原理設(shè)計如下圖所示實驗裝置，再次測定空氣中氧氣的含量。裝置中飽和食鹽水、活性炭會加速鐵生銹。

Ⅱ．測得實驗數(shù)據(jù)如下表：

測量 項目	實驗前	實驗后
	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]

（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。寫出該反應(yīng)的文字表達式：_________。

（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)計算，改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)是_____（計算結(jié)果精確到0.1%）。

（3）從實驗原理角度分析，改進后的實驗結(jié)果比前者準(zhǔn)確度更高的原因是：

①_________________；

②_________________。

Answer 1

【答案】 氣壓 鐵＋水＋氧氣→氫氧化亞鐵 20.2% 鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底，使實驗結(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，使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確

【解析】

（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷，符號表達式為：；

（2）紅磷燃燒消耗氧氣，生成的五氧化二磷是固體，使瓶內(nèi)的氣壓變小，水倒吸；

[交流表達]

（1）鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，該反應(yīng)的文字表達式為：鐵＋水＋氧氣→氫氧化亞鐵；

（2）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，故氧氣的體積分數(shù)為：；

（3）

①使用鐵的緩慢氧化消耗氧氣，使氧氣消耗的更為徹底，實驗結(jié)果更準(zhǔn)確；

②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，使實驗結(jié)果更為準(zhǔn)確；

故填：①鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更為徹底，使實驗結(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，使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確。