Question

7．课本上测定空气中氧气含量的实验装置存在不少缺点，如易造成环境污染、误差大等．小明同学在老师指导下，利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的含量．
【查阅资料】脱氧剂的主要成分为铁粉、少量活性炭和少量氯化钠等．活性炭是一载体，可以使胶氧剂中的各组分混合均匀，并使铁粉疏松、透气．
【实验原理】铁生锈消耗氧气和水蒸气，生成固体铁锈；氯化钠可以加快（填“加快”或“减慢”）铁生锈的速率．
【实验过程】
（1）取一个容积为150mL的集气瓶；取一个量筒，内盛100mL水．
（2）室温时，将足量的脱氧剂悬吊在橡皮塞反面，再将橡皮塞旋紧在集气瓶口，然后将导管插入量筒内（如图所示），一段时间后观察到 量筒内的液面下降，部分水从量筒进入集气瓶，这是因为铁粉锈蚀消耗了集气瓶内的部分氧气，导致集气瓶内压强小于外界大气压．
（3）当量筒内水面高度不再变化，且温度恢复至室温时，读出水面在73mL刻度处．
【实验结果】该实验测得空气中氧气的体积分数是18%．
【反思拓展】本实验的测量结果与理论值不一致，请你帮助小明分析可能的原因（写两点）．?脱氧剂中有部分铁粉在实验前已被氧化．?脱氧剂中的内层的铁粉没有与氧气接触．

Answer 1

分析 【实验原理】根据铁的锈蚀条件来分析；
【实验过程】根据铁粉锈蚀消耗氧气造成装置内的压强减小来分析；
【实验结果】根据减少的水的体积来分析；
【反思拓展】根据实验的注意事项来分析解答．

解答 解：【实验原理】铁吸收空气中的氧气与水蒸气生成了铁锈，氯化钠可以加快铁锈蚀的速率；故填：氧气；水蒸气；加快；
【实验过程】如图所示的装置内一会儿观察到量筒内的现象液面下降，水进入到集气瓶内，这是因为铁粉锈蚀消耗了集气瓶内的部分氧气，导致集气瓶内压强小于外界大气压；故填：量筒内的液面下降，部分水从量筒进入集气瓶；铁粉锈蚀消耗了集气瓶内的部分氧气，导致集气瓶内压强小于外界大气压；
【实验结果】当量筒内水面高度不再变化，且温度恢复至室温时，读出水面在73mL刻度处．由上述实验数据可以算出，空气中氧气的体积分数是$\frac{100mL-73mL}{150mL}×$100%=18%；故填：18%；
【反思拓展】本实验的测量结果与理论值不一致，原因可能是脱氧剂中有部分铁粉在实验前已被氧化，不能将集气瓶中的氧气完全耗尽；脱氧剂中的内层的铁粉没有与氧气接触等；故填：脱氧剂中有部分铁粉在实验前已被氧化；脱氧剂中的内层的铁粉没有与氧气接触．

点评 本题主要考查实验测定空气中氧气含量的原理及可能造成实验失败的原因的分析，解此类问题时关键是分析清楚实验原理，了解实验过程中的注意事项．