题目内容

【题目】冬季取暖人们常用到暖宝宝(右图),其热量来源于铁的缓慢氧化.化学小组的同学突发奇想,想利用暖宝宝测定空气中氧气的含量.

查阅资料:
(1)暖宝宝的主要成分铁粉、木炭、食盐.
暖宝宝反应的主要原理是铁粉与氧气、水共同作用生成氢氧化铁,反应的化学方程式为.
(2)设计实验:化学小组的同学设计了右图1所示装置.实验步骤如下:

①检查装置气密性
②向250mL集气瓶中加入20mL水
③读取温度计示数为18oC,撕掉暖宝宝上的贴纸,塞紧橡胶塞.
④观察温度计示数的变化
⑤待温度计示数为18oC时,打开止水夹.
回答下列问题:
①检查装置气密性的方法是.
②小组同学的设计中,集气瓶内水的作用是.
③实验结果如图2所示,则小组同学得出的结论是.
(3)实验反思:反思实验过程,你认为小组同学实验产生误差的可能原因有(写出一条即可).你证明这确实是造成误差原因的方案是.

【答案】
(1)4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3
(2)连接好装置,把导管的一端放入水中,用手紧握试管,观察水中导管口有没有气泡冒出,如果有气泡冒出,说明装置不漏气;,铁粉生锈提供水分;,氧气约占空气体积的五分之一
(3)发热剂没有完全生锈,向发热剂中加入盐酸,如果有气泡生成,则说明有铁粉
【解析】铁粉与氧气、水共同作用生成氢氧化铁,反应的化学方程式为4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3;检查装置气密性的方法是将导气管放入水中,双手捂住集气瓶,观察到有气泡冒出,松开手,导管内有液柱,证明气密性良好.设计中,集气瓶内水的作用是反应物.实验结果如图2所示,得出:进入水的体积大约是100ml-55ml=45ml,则小组同学得出的结论是:空气中氧气的含量大约是:=45mL/230ml×100%=19.1%.实验反思:反思实验过程,你认为小组同学实验产生误差的可能原因有暖贴内铁粉的量不够,O2没有完全被消耗.证明这确实是造成误差原因的方案是取两片暖贴重复上述实验.

所以答案是:(1)4Fe+3O2+6H2O═4Fe(OH)3
(2)连接好装置,把导管的一端放入水中,用手紧握试管,观察水中导管口有没有气泡冒出,如果有气泡冒出,说明装置不漏气;铁粉生锈提供水分;氧气约占空气体积的五分之一;
(3)发热剂没有完全生锈;向发热剂中加入盐酸,如果有气泡生成,则说明有铁粉.

【考点精析】利用检查装置的气密性和书写化学方程式、文字表达式、电离方程式对题目进行判断即可得到答案,需要熟知装置气密性检查:先将导管的一端浸入水中,用手紧贴容器外壁,稍停片刻,若导管口有气泡冒出,松开手掌,导管口部有水柱上升,稍停片刻,水柱并不回落,就说明装置不漏气;注意:a、配平 b、条件 c、箭号.

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