题目内容
【题目】食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。张山同学用如图装置进行实验测定空气中氧气的含量。下表是张山同学在实验过程中记录的有关数据:
实验所需的时间/min | 0 | 5 | 10 | 30 | 35 | 45 |
量筒中液面的刻度/mL | 50 | 35 | 27.5 | 19.7 | 19.7 | 19.7 |
(1)脱氧剂发生复杂的化学反应,首先是铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2]固体,写出该反应的符号表达式:_____。该反应属于_____反应(填基本反应类型)。
(2)实验过程中观察到量筒中的液面不断下降,水被吸入广口瓶中,出现该现象的原因是_____。
(3)分析表中数据得知,至少经过_____分钟后,量筒中的液面不再下降。
(4)根据表中实验数据进行推算,广口瓶中氧气的体积分数是_____(结果精确到0.1%)。
(5)小虎同学的实验用时45分钟,结果发现广口瓶中收集到的水约为张山同学的1/3,请你帮小虎同学找出造成实验失误的可能原因之一:_____。
【答案】2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 化合 瓶中氧气与铁反应,压强减小 30 20.2% 装置会漏气(或脱氧剂量不足脱氧剂失效)
【解析】
(1)已知脱氧剂的主要成分是铁,与氧气和水发生化学反应生成了氢氧化亚铁,该化学方程式为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应;
(2)探究实验过程中能观察到量筒中的液面不断下降,水中吸入到广口瓶中,是因为广口瓶中压强减小,说明里面的氧气与铁发生了反应;
(3)分析表中数据得知,至少经过30分钟后,量筒中的液体体积不再变化,液面不再下降;
(4)根据表中实验数据进行推算,量筒的容积是50mL的,最后剩余19.7mL,广口瓶的容积是150mL,故气体中氧气的体积分数是;
(5)小虎同学的实验用时45分钟,结果发现集气瓶中收集到的水约为张山同学的三分之一,造成实验失误的可能原因可能是装置会漏气或脱氧剂量不足,脱氧剂失效等。
故答案为:(1)2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;化合;(2)瓶中氧气与铁反应,压强减小;(3)30;(4)20.2%;(5)装置会漏气(或脱氧剂量不足脱氧剂失效)(合理答案即可)。