Question

【題目】冬季取暖人們常用到暖寶寶（如圖），其熱量來源于鐵的緩慢氧化。化學(xué)小組的同學(xué)突發(fā)奇想，想利用暖寶寶測(cè)定空氣中氧氣的含量。

【查閱資料】

（1）暖寶寶的主要成分鐵粉、木炭、食鹽。

（2）暖寶寶反應(yīng)的主要原理是鐵粉與氧氣、水共同作用生成氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】化學(xué)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了圖1所示裝置。

【實(shí)驗(yàn)步驟】①檢查裝置氣密性

②向250mL集氣瓶中加入20mL水

③讀取溫度計(jì)示數(shù)為18oC，撕掉暖寶寶上的貼紙，塞緊橡膠塞。

④觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化

⑤待溫度計(jì)示數(shù)為18oC時(shí)，打開止水夾。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）檢查裝置氣密性的方法是_________________；

（2）小組同學(xué)的設(shè)計(jì)中，集氣瓶?jī)?nèi)水的作用是______________；

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，根據(jù)圖示數(shù)據(jù)計(jì)算得出氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為_______________。

【實(shí)驗(yàn)反思】你認(rèn)為小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的可能原因有_________________（寫出一條即可）。你證明這確實(shí)是造成誤差原因的方案是_______________。

Answer 1

【答案】 4Fe+6H2O+3O2=4Fe（OH）3 將導(dǎo)管放入水中，雙手捂住集氣瓶，觀察到有氣泡冒出，松開手，導(dǎo)管內(nèi)有液柱，證明氣密性良好 19.1% 鐵粉生銹提供水分 暖貼內(nèi)鐵粉的量不夠，O2沒有完全被消耗 取使用后的樣品少量于燒杯中，加入足量的水溶解、過濾，向?yàn)V液中滴加硝酸銀溶液生成白色沉淀

【解析】【查閱資料】（2）根據(jù)描述可知該反應(yīng)的反應(yīng)物是鐵粉與氧氣、水，生成物是氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為：4Fe+6H2O+3O2=4Fe（OH）3；【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）檢查該裝置氣密性的方法是：將導(dǎo)管浸水中，雙手握住集氣瓶，觀察到有氣泡冒出，松開手，導(dǎo)管內(nèi)有液柱，證明氣密性良好；（2）鐵生銹需要水，故集氣瓶中水的作用是為鐵粉生銹提供水分；（3）該實(shí)驗(yàn)的原理是鐵生銹消耗氧氣導(dǎo)致集氣瓶中的壓強(qiáng)變小，集氣瓶中進(jìn)入的水的體積即為空氣中氧氣的體積。由圖示數(shù)可知，進(jìn)入集氣瓶中水的體積=100ml-55ml=45ml，空氣的總體積=250ml-20mL=230ml，氧氣的體積分?jǐn)?shù)= =19.6%；【實(shí)驗(yàn)反思】空氣中，氧氣約占空氣總體積的21%，先測(cè)定的氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏小，原因可能是暖貼內(nèi)鐵粉的量不夠?qū)е翺2沒有完全被消耗；可取兩片暖寶寶重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，若進(jìn)入的水的體積更多，說明是鐵粉不足導(dǎo)致測(cè)得的氧氣的體積分?jǐn)?shù)變小。