Question

【題目】(10分)空氣中氧氣含量測定的再認識。

【實驗回顧】圖9是實驗室用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量的裝置。

（1）寫出紅磷燃燒的化學方程式____________。

（2）實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內___________減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶。若裝置的氣密性良好，操作規范，用量筒測量進入瓶中水的體積，能粗略測得空氣中氧氣的含量。

【問題提出】有實驗資料表明：燃燒過程中當氧氣體積分數低于7% 時，紅磷就無法繼續燃燒，因此通過上述實驗，測置結果與理論值誤差較大。

【實驗改進】

Ⅰ．根據鐵在空氣中生鎊的原理設計圖10實驗裝置，再次測定空氣中氧氣含量。裝置中飽和食鹽水、活性炭會加速鐵生銹。

Ⅱ.測得實驗數據如表4

【交流表達】

（1）鐵生銹過程發生復雜的化學反應，首先是鐵與氧氣、水反應生成氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]，寫出該反應的化學方程式__________________________。

（2）根據表4數據計算，改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數是_______(計算結果精確到0.1%)。

（3）從實驗原理角度分析，改進后的實驗結果比前者準確度更髙的原因是：

①____________________________________________________；

②____________________________________________________。

Answer 1

【答案】【實驗回顧】（1） 4P + 5O2 點燃 2P2O5 （2）氣壓

【交流表達】（1） 2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2 （2） 20.2%

（3） ① 鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底，使實驗結果更準確。

② 測量時考慮到導管容積和扣除內容物后的集氣瓶容積，使實驗結果更準確

【解析】

試題分析：紅磷燃燒的化學方程式4P + 5O2 點燃 2P2O5；由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內氧氣減少，燒杯中水倒吸到集氣瓶；鐵生銹過程發生復雜的化學反應，首先是鐵與氧氣、水反應生成氫氧化亞鐵[Fe(OH)2] ，反應的化學方程式2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2；從實驗原理角度分析，改進后的實驗結果比前者準確度更髙的原因是：① 鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底，使實驗結果更準確。② 測量時考慮到導管容積和扣除內容物后的集氣瓶容積，使實驗結果更準確。根據數值看，其中的氧氣的體積是=80.0毫升-54.5毫升=25.5毫升，因此測得的空氣中氧氣的體積分數是=25.5毫升／126.0毫升×100%=20.2%。