3.某化学兴趣小组对“暖宝宝”的成分进行探究,并利用其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:铁+氧气+水→氢氧化亚铁,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,这是因为铁粉与氧气的接触面积增大.
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,该反应的文字表达式为3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4

【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,使瓶内气压减小,量筒中水倒吸到集气瓶.若装置的气密性良好,操作规范,可以根据量筒中水的变化,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,测定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(主要成分为碳)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.
 实验装置 实验步骤 实验现象 实验结论
 ①如图所示连接好装置,然后
把导管放入水中,再用手紧握广口瓶
导管口有气泡冒出装置的气密性良好
②在集气瓶内加入足量“暖宝宝”中的物质,迅速把塞子塞紧,并充分震荡量筒中的水倒流入集气瓶进入集气瓶内水的体积即为瓶中氧气的体积
【实验过程】
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/mL80.054.5126.0
【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20.2%(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①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.②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.
 0  151477  151485  151491  151495  151501  151503  151507  151513  151515  151521  151527  151531  151533  151537  151543  151545  151551  151555  151557  151561  151563  151567  151569  151571  151572  151573  151575  151576  151577  151579  151581  151585  151587  151591  151593  151597  151603  151605  151611  151615  151617  151621  151627  151633  151635  151641  151645  151647  151653  151657  151663  151671  211419 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网