题目内容
四硫化钠（Na2S4）固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数，反应原理为：2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH
【查阅资料】①Na2S4受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢。
②硫代硫酸钠（Na2S2O3）可溶于水，常温下与NaOH溶液不反应。
③NaOH溶液可吸收硫化氢和二氧化碳。
【实验过程】
①取0．5g碳酸钠、0．2g硫粉混合后置于试管中，加入（如图①所示，夹持装置已略去），制得Na2S4，反应为：4Na2CO3+12S+X
2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2，X的化学式为 ；
②冷却后，取下棉花，放置一段时间，再向该试管中加入10mL水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图②所示）；
③将该试管插入水中（如图③所示），拔下橡胶塞，观察到 ，塞紧橡胶塞。将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离h2，记录数据h2。理论上h2：h1= ；
④按照①～③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
【解释与结论】根据第1次实验数据，计算空气中氧气的体积分数为 ％（结果精确到0．1％）；
【反思与评价】实验过程①中浓NaOH溶液的作用是 ；若实验过程②中，取下棉花后，未放置一段时间即进行后续操作，测定结果 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”），理由是： 。（2分）
【查阅资料】①Na2S4受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢。
②硫代硫酸钠（Na2S2O3）可溶于水，常温下与NaOH溶液不反应。
③NaOH溶液可吸收硫化氢和二氧化碳。
【实验过程】
①取0．5g碳酸钠、0．2g硫粉混合后置于试管中，加入（如图①所示，夹持装置已略去），制得Na2S4，反应为：4Na2CO3+12S+X
2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2，X的化学式为 ；②冷却后，取下棉花，放置一段时间，再向该试管中加入10mL水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图②所示）；
③将该试管插入水中（如图③所示），拔下橡胶塞，观察到 ，塞紧橡胶塞。将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离h2，记录数据h2。理论上h2：h1= ；
④按照①～③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
| | 第1次 | 第2次 | 第3次 |
| h1/cm | 11．0 | 11．4 | 11．6 |
| h2/cm | 8．7 | 9．1 | 9．2 |
【解释与结论】根据第1次实验数据，计算空气中氧气的体积分数为 ％（结果精确到0．1％）；
【反思与评价】实验过程①中浓NaOH溶液的作用是 ；若实验过程②中，取下棉花后，未放置一段时间即进行后续操作，测定结果 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”），理由是： 。（2分）
实验过程①O2；③试管内液面上升； 4：5（79：100）
解释与结论：20．9％
反思与评价：吸收二氧化碳和硫化氢气体；偏小；氧气没有完全消耗
解释与结论：20．9％
反思与评价：吸收二氧化碳和硫化氢气体；偏小；氧气没有完全消耗
试题分析：①根据质量守恒定律的微观解释，在化学反应前后，原子的种类、数目、质量均保持不变，可以推知X的化学式为O2， ③在图1中，碳酸钠、硫粉、氧气发生反应生成了Na2S4，冷却后，取下棉花，放置一段时间，外面的进入试管内，此时再向该试管中加入10mL水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡，发生了反应：2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH，即充分地将试管内空气中的氧气完全消耗了，使得试管内的气体减少了将近1/5（即空气中氧气体积分数），压强也减少，这时将该试管插入水中（如图③所示），拔下橡胶塞，自然观察到：试管内液面上升，由于消耗了1/5的氧气，所以水面上升1/5，只剩下4/5， 所以h2：h1=4：5
解释与结论：根据第1次实验数据，h1=11．0，h2=8．7，所以消耗氧气的体积=11．0-8．7=2．3，空气中氧气的体积分数=2．3/11．0×100%=20．9%
反思与评价：由于反应中会生成二氧化碳，且Na2S4受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢，所以浓NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳和硫化氢气体，若实验过程②中，取下棉花后，未放置一段时间即进行后续操作，温度没有冷却下来，在受热的情况下，生成的Na2S4会与空气中的水蒸气反应，使得Na2S4的量大大减少，这样就不能完全消耗的氧气
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