Question

【题目】空气中氧气含量测定的再认识

（实验问题）如图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）写出红磷燃烧的化学方程式_____．

（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．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]，写出该反应的化学方程式_____．根据铁在空气中生锈的原理设计如图2实验装置，再次测定空气中氧气含量．（说明：装置中饱和食盐水、活性炭起加速铁生锈的作用）．

Ⅱ．测得实验数据如下表：

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

（交流表达）

（1）根据上表计算，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%）．

（2）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确更高的原因是：①_____；②_____．

Answer 1

【答案】4P+5O22P2O5 气压 2Fe+2H2O+O2═2Fe（OH）2 20.2% 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】

（1）磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5；

（2）红磷燃烧消耗氧气，使瓶内的气压变小，水倒吸；

实验改进：（1）铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe（OH）2]，该反应的化学方程式为：2Fe+2H2O+O2═2Fe（OH）2；

（2）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：25.5mL/126mL×100%＝20.2%；

（3）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；