Question

【題目】某化學興趣小組對“暖寶寶”的成分進行探究，并利用其測定空氣中氧氣的體積分數。

（查閱資料）“暖寶寶”中含有鐵粉、活性炭、水、氯化鈉等物質，遇空氣發生反應的化學方程式是：4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3，該過程放熱。

（實驗1）驗證“暖寶寶”中含有鐵粉。

打開一袋“暖寶寶”，將其中粉末倒入燒杯中，用磁鐵與之充分接觸，發現有黑色粉末被吸引；再將吸出的黑色粉末撒在了酒精燈火焰上，意外地發現粉末燃燒，火星四射。

證明“暖寶寶”中確實含有鐵粉

（現象與討論）

鐵絲在空氣中不能燃燒，而鐵粉在空氣（酒精燈火焰）中能燃燒，這是因為_____。

（實驗2）測定空氣中氧氣的體積分數。

小組同學設計了實驗（裝置如下圖所示）：

實驗步驟：

①如左圖所示連接好裝置，然后_______，觀察到_____，說明裝置的氣密性良好

②在容積為VmL（蓋好塞子后測得）的集氣瓶內，先加入45mL水，再用線吊著足量的“暖寶寶”貼（其體積不計），迅速把塞子塞緊，并振蕩并靜置一段時間后（保證瓶內氧氣能完全消耗完），待_____松開彈簧夾，水進入集氣瓶內。

（結果處理）

實驗過程中，還需要測定的數據有：量筒中水面開始前的讀數V1mL、結束后的讀數V2mL。該實驗中，測定出的空氣中氧氣的體積分數的表達式為_______。

Answer 1

【答案】鐵粉顆粒小，與空氣的接觸面積更大 用手緊握（或用熱毛巾包住）集氣瓶外壁 導管口有氣泡冒出 集氣瓶恢復到室溫 ×100%

【解析】

[現象與討論]鐵絲在空氣中不能燃燒，鐵粉在空氣中能燃燒，這是因為鐵粉和空氣的接觸面積比鐵絲和空氣的接觸面積大；

[實驗2] ①如左圖所示連接好裝置，然后用手緊握（或用熱毛巾包住）集氣瓶外壁，觀察到導管口有氣泡冒出，說明裝置的氣密性良好；

②在容積為VmL（蓋好塞子后測得）的集氣瓶內，先加入45mL水，再用線吊著足量的“暖寶寶”貼（其體積不計），迅速把塞子塞緊，并振蕩并靜置一段時間后（保證瓶內氧氣能完全消耗完），待集氣瓶恢復到室溫松開彈簧夾，水進入集氣瓶內；

[結果處理]分析實驗數據可得，測定出的空氣中氧氣的體積分數的表達式為100%。