Question

3．暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉与氧气的氧化反应，小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图1所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）

（1）下列说法错误的是B
A．实验前必须检查装置的气密性
B．通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18%
C．若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足
D．必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积
（2）该实验中量筒中水的作用是量筒内的水减少的体积即为被消耗的氧气的体积，使得测定结果更为准确．
（3）如果用如图2实验测定空气中氧气含量，你认为是否能够成功能成功，原因是红磷燃烧会消耗空气中的氧气，且反应后的生成物是固体．

Answer 1

分析 （1）测定空气中氧气含量的实验原理是：药品消耗消耗了瓶内的氧气，生成的是固体，使瓶内压强减小，在外界大气压的作用下水被压进集气瓶，进入水的体积就是集气瓶内原来氧气的体积．保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②药品要足量；③要冷却至室温再读数等，本题结合红磷测定氧气的原理分析即可；
（2）根据量筒内减少的水的体积来分析空气中氧气的含量；
（3）根据测定空气中氧气含量的原理来分析．

解答 解：
（1）A．如果装置漏气，会使进入的水偏少，测定的结果偏小，实验前必须检查装置的气密性，故正确；
B．铁生锈消耗氧气，使装置内的气压减小，进入水的体积就是消耗氧气的体积，集气瓶内空气的体积是（250-20）mL=230ml，进入水的体积是45mL，即氧气的体积是45mL，因此氧气的体积分数=$\frac{45mL}{230mL}$≈19.6%，故错误；
C、发热剂的量必须足量，因为只有足量的发热剂才能把氧气消耗完，使结果准确，若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足，故正确；
D、必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积，使结果准确，故正确．
答案：B．
（2）实验结束后，温度冷却至室温，量筒内的水减少的体积即为集气瓶内所被消耗的氧气的体积，测定结果更为准确；故填：量筒内的水减少的体积即为被消耗的氧气的体积，使得测定结果更为准确；
（3）红磷燃烧会消耗空气中的氧气，且生成物是五氧化二磷固体，所以可以用足量的红磷燃烧来测定空气中氧气的含量；故填：能成功；红磷燃烧会消耗空气中的氧气，且反应后的生成物是固体．

点评 本题考查了空气中氧气含量的测定，结合红磷测定的原理进行分析，要注意测定原理、实验关键、现象和结论、装置的评价和改进等，能够考查学生的知识迁移能力．