题目内容
【题目】空气中氧气含量测定的再认识。
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(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,使瓶内气体的_____减小,烧杯中水倒吸到集气瓶。
(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,测定结果与理论值往往相差较大。
(实验改进)
Ⅰ.甲同学根据铁在空气中生锈的原理设计图2实验装置,再次测定空气中氧气含量(装置中装铁粉的纸袋浸有浓食盐水,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 |
(交流表达)
(1)根据表中数据计算,改进后测得空气中氧气的体积分数是_____(结果精确到0.1%)。
(2)从实验原理角度分析,图2的实验结果比图1准确度更髙的主要原因是:_____、_____。
(实验反思)许多同学用改进前图1装置得出的结论却也与理论值相差较大,其主要原因是:_____。
【答案】磷+氧气
五氧化二磷 压强 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 空气中点燃红磷后伸入集气瓶时,瓶内部分空气受热逸出
【解析】
[实验回顾]
(1)红磷与空气中的氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,,该反应的文字表达式为:磷+氧气
五氧化二磷。
(2)测定空气中氧气含量的实验原理是利用红磷燃烧耗尽空气中的氧气,使瓶内气压降低,烧杯中水倒吸到集气瓶中。
[交流表达]
(1)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%≈20.2%,故填:20.2%;
(2)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.
[实验反思]
用改进前图1装置得出的结论却也与理论值相差不大,其主要原因是空气中点燃红磷后伸入集气瓶时,瓶内部分空气受热逸出。