题目内容
【题目】空气中氧气含量测定的再认识.
【实验回顾】图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置.
(1)写出红磷燃烧的文字表达式 .
(2)实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内减小,烧杯中水倒吸到集气瓶.若装置的气密性良好,操作规范,用量筒测量进入瓶中水的体积,能粗略测得空气中氧气的含量.
【问题提出】有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测置结果与理论值误差较大.
【实验改进】
Ⅰ.根据铁在空气中生镑的原理设计图2实验装置,再次测定空气中氧气含量.装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈.
Ⅱ.测得实验数据如表
测量项目 | 实验前 | 实验后 | |
烧杯中水的体积 | 烧杯中剩余水的体积 | 集气瓶(扣除内容物)和导管的容积 | |
体积/mL | 80.0 | 54.5 | 126.0 |
(3)【交流表达】
铁生锈过程发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2],写出该反应的文字表达式 .
(4)根据表数据计算,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是(计算结果精确到0.1%).
(5)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因是:
①;
② .
【答案】
(1)红磷+氧气 五氧化二磷
(2)气压
(3)铁+水+氧气→氢氧化亚铁
(4)20.2%
(5)铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底,使实验结果更准确;测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积,使实验结果更准确
【解析】解:(1)根据磷燃烧生成五氧化二磷,可知反应物、生成物,反应条件故其文字表达式为:红磷+氧气 五氧化二磷;(2)红磷燃烧消耗氧气,使瓶内的气压变小,水倒吸,故填:气压;(3)【交流表达】:根据铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2],可知反应物、生成物,故其文字表达式为:铁+水+氧气→氢氧化亚铁;(4)根据反应前后烧杯内水的体积变化可以看出,消耗的氧气的体积是:80﹣54.5=25.5mL,故氧气的体积分数为: ×100%,故填:20.2%;(5)使用铁的缓慢氧化消耗氧气,使氧气消耗的更为彻底,实验结果更准确,测量时考虑导管容积和扣除内容物后的集气瓶的体积,使实验结果更为准确,故填:铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更为彻底,使实验结果更准确;测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积,使实验结果更准确.故答案为:【实验回顾】(1)红磷+氧气 五氧化二磷;(2)气压;(3)【交流表达】铁+水+氧气→氢氧化亚铁;(4)20.2%;(5)①铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底,使实验结果更准确.②测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积,使实验结果更准确
根据已有的空气中氧气含量的测定原理进行分析解答,磷燃烧生成五氧化二磷;气体被消耗,压强变小,故会产生水倒吸的现象;根据铁生锈的知识进行分析解答即可.