题目内容

【题目】为了探究某脱氧剂的成分(由铁和某种单质组成)及利用该脱氧剂测定空气中氧气含量,兴趣小组进行了如下实验:

(1)探究脱氧剂成分

【实验观察】脱氧剂为灰黑色粉末,若在空气中放置一段时间,有红棕色固体生成,这是由于铁与空气中的 和 反应生成了铁锈。

【实验探究】新取一定量的脱氧剂,将铁分离。取剩余固体在空气中充分灼烧,收集产生的气体,并将该气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊。

【实验结论】该脱氧剂中还含有 (填化学式)。写出澄清石灰水变浑浊的化学式表达式: 。

(2)测定空气中氧气含量(如图1):

步骤1:在注射器中放入足量脱氧剂粉末(体积为2mL),封闭。

步骤2:打开弹簧夹,将活塞向右拉至一定距离,关闭弹簧夹。

步骤3:不断轻轻晃动注射器,至活塞位置不再发生变化。

【数据处理】:计算得出氧气约占空气体积的1/5。

【实验对比】:实验室常通过燃烧红磷法测定空气中氧气的含量(装置如图2),用燃烧红磷法多次实验发现,集气瓶内上升的水面始终小于瓶内原有空气体积的1/5。

【拓展研究】查阅资料得知,当空气中氧气的体积分数降至约为7%以下时,红磷不再燃烧,所以用该法测定结果不够准确。请写出红磷燃烧的化学式表达式 。

与燃烧红磷法相比,脱氧剂法测定空气中氧气含量除了环保外,还具有的优点是 。

【答案】(1)H2O O2 C CO2+ Ca(OH)2→CaCO3+ H2O

(2)P+ O2 P2O5 不受氧气含量的影响,使测量结果更准确等

【解析】

试题分析:(1)铁生锈的条件是铁与空气中的水和氧气同时接触;剩余固体在空气中充分灼烧,收集产生的气体,并将该气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,即脱氧剂中含有碳,表示为C;二氧化碳和氢氧化钙反应生成的是碳酸钙和水:CO2+ Ca(OH)2→CaCO3+ H2O;

(2)红磷燃烧生成的是五氧化二磷:P+ O2 P2O5,根据资料,用红磷测定空气的成分由于不能把容器中氧气完全消耗,故测定的氧气的体积分数偏小,另红磷燃烧生成的五氧化二磷会污染空气;用脱氧剂法测定空气中氧气含量,铁足量时能把容器内的氧气完全消耗,能使测量结果更准确。

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