Question

【题目】四硫化钠（Na2S4）固体可代替红磷测定空气中氧气的体积分数，反应原理为：

2Na2S4 + O2 + 2H2O = 8S↓ + 4NaOH

（实验资料）①上述反应过程中温度变化不明显。

②Na2S4、NaOH均可溶于水。S为淡黄色粉末，不溶于水。

（实验过程）①取适量四硫化钠固体放于试管中(如图1所示，夹持装置已略去)

②向该试管中加入10ml水，迅速塞进橡皮塞，充分震荡，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)。拔下橡皮塞，观察到____________ 。塞紧橡皮塞，将试管取出，倒过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据 h2，理论上h1 ：h2 =___________ 。

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2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）在实验过程中，若向试管中加水后没有迅速塞紧橡皮塞，则所测定的空气中氧气的体积分数将会____________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).

Answer 1

【答案】水进入试管内，进入水的体积约为试管内空气体积的五分之一，有黄色固体生成；5:4；20.2％；偏小

【解析】

实验过程：③将该试管倒插入水中，取下橡皮塞，待试管中液面不再上升后塞紧橡皮塞，将试管取出，倒过来测量液面至橡胶塞下沿的距离为h2，由于氧气约占空气总体积的五分之一，因此h1：h2=h1：（h1-h1）=5：4；

解释与结论：根据第2次实验数据，空气中氧气的体积分数为：×100%=20.2%；

反思与评价：在实验过程中，若向试管中加水后没有迅速塞紧橡皮塞，则随着氧气的消耗，装置外的空气不断进入装置中，会导致装置中除氧气外的气体增多，从而导致所测定的空气中氧气的体积分数偏小。