Question

某化学兴趣小组对“暖宝宝”的成分进行探究，并利用发热原理测定空气中氧气的体积分数。

【查阅资料】

“暖宝宝”中含有铁粉、活性炭、水、氯化钠等物质。遇空气发生反应的表达式是：

Fe+O2+H2O→Fe(OH)2，该过程放热。

【进行实验】

验证“暖宝宝”中含有铁粉。甲同学打开一袋“暖宝宝”，将其中粉末倒入烧杯中，用磁铁与之充分接触，发现有黑色粉末被吸引，证明“暖宝宝”中确实含有铁粉。

【现象与讨论】

乙同学无意中将吸出的铁粉撒在了酒精灯火焰上，意外地发现铁粉燃烧，火星四射。该小组同学对此现象展开讨论：

①铁丝在空气中不能燃烧，铁粉在空气中能燃烧，这是因为                                 。

②假设铁粉在空气中燃烧和铁丝在氧气中的燃烧产物相同，该反应的符号表达式为              。  

 

【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。

实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内      减小，量筒中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好，操作规范，可以根据量筒中测出进入瓶中的水的体积，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1】

图2是铁在空气中反应的实验装置（该装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁在氧气中反应的速度）。兴趣小组的同学利用该装置，再次测定空气中氧气含量。

测得实验数据见下表：

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	氧气瓶（扣除内容物）和导管的容积
体积/mL	80.0	54.5	126.0

【表达与交流】

（1） 根据表内数据计算，实验改进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度更髙的原因是_____________；

【反思评价】该改进装置存在不足会影响实验结果，原因是                        。

【实验改进2】

丁同学设想用图1装置，换用“暖宝宝”中的物质代替红磷将其燃烧，进行氧气含量的测定，你认为是否可行，并说明理由                                                           反应产生二氧化碳，瓶中压强增大。。。

Answer 1

某【现象与讨论】①铁粉与空气的接触面积比铁丝与空气的接触面积大。②略

【实验回顾】气压

【交流表达】（1）20.2%  （2）改进后的反应使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确（或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。）

【反思评价】没有用弹簧夹夹住橡皮管，瓶中反应放热会使气体从导管中逸出。

【实验改进2】不可行，“暖宝宝”中的活性炭燃烧消耗氧气的同时，生成了二氧化碳气体，从而影响了实验结果。