Question

【题目】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图1），

写出红磷燃烧的化学方程式____。打开止水夹后，水能进入集气瓶中的原因是______。

（提出问题）某兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。为什么？

（进行猜想）（1）装置漏气；（2）________（3）反应后未冷却到室温……

在老师的指导下，小组同学在装置气密性能良好、操作规范的情况下，重复图1实验，测定结果低于20%，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度为8.85%.

（查阅资料）：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，测量结果与理论值误差较大。

（实验探究）再次测定空气中氧气含量。

该小组同学根据铁在空气中生锈的原理设计图2实验装置。

Ⅰ．同学们采用了“暖宝宝”做实验，暖宝宝中含有铁粉、活性炭、水、氯化钠等物质。装置中饱和食盐水会加速铁生锈。

铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁。

工业上用一氧化碳还原赤铁矿（主要成分氧化铁），写出该反应的化学方程式: ______。

Ⅱ．8分钟后测得的实验数据如下表。根据如表数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是 ________。（写出数据表达式即可）

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	100.0	74.5	126.0

（结论）该测定方法，装置内残留的氧气更少，实验结果更准确。

（拓展）小组中某同学认为实验后的暖宝宝贴中仍含有铁粉，才能说明该结果接近精确值。

请你设计实验证明反应后的暖宝宝中仍有铁单质存在__________。

Answer 1

【答案】4P+5O22P2O5 红磷把空气中的氧气反应了，瓶内压强减小，内外产生压强差 红磷的量不足 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 20.2% 向剩余物中滴加稀硫酸，有气泡冒出

【解析】

装置如图1：红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，化学方程式为：4P+5O22P2O5；打开止水夹后，水能进入集气瓶中的原因是：红磷把空气中的氧气反应了，瓶内压强减小，内外产生压强差，所以水能进入集气瓶；

[进行猜想]进行此实验时，必须保证装置的气密性良好，红磷足量，瓶子冷却后再打开弹簧夹，否则会导致结果不准确；

[实验探究]Ⅰ、氧化铁和一氧化碳在高温的条件下铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

Ⅱ、根据如表数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数= ×100%≈20.2%；

[拓展]小组中某同学认为实验后的暖宝宝贴中仍含有铁粉，才能说明该结果接近精确值；证明反应后的暖宝宝中仍有铁单质存在的实验设计是：向剩余物中滴加稀硫酸，有气泡冒出。