Question

【題目】空氣中氧氣含量測定的再認識。

請回憶教材用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量的裝置。

（1）寫出紅磷燃燒的反應化學方程式_____，屬_____反應（填“化合”或“分解”）。

（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．根據鐵在空氣中生銹的原理設計下圖實驗裝置，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．測得實驗數據如下表

測量項目	實驗前	實驗后
	燒杯中水的體積	燒杯中剩余的體積	集氣瓶（扣除內容物）和導管的容積
體積/mL	80.0	54.5	126.0

（交流表達）

（1）鐵生銹過程發生復雜的化學反應（一個緩慢氧化的過程），首先是鐵與氧氣、水反應生成氫氧化亞鐵，寫出氫氧化亞鐵的符號_____。然后生成氫氧化鐵。最終生成鐵銹。

（2）根據表中的數據計算，改進實驗后測得空氣中氧氣體積分數是_____（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高的原因是：_____。

Answer 1

【答案】4P+5O22P2O5 化合 氣壓 Fe(OH)2 20.2% 一是鐵絲在集氣瓶里緩慢氧化，消耗氧氣更徹底，使實驗結果更準確，二是考慮到導管容積和扣除內容物后的集氣瓶容積，也會使實驗結果更準確。

【解析】

（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O22P2O5 ，由兩種或兩種以上的物質發生化學反應生成另一種物質的反應是化合反應，此反應屬于化合反應。

故填：4P+5O22P2O5 、化合。

（2）由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內氣體減少，氣壓減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶中。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。故填：氣壓。

【交流表達】

（1）氫氧化亞鐵的化學式是Fe(OH)2。故填Fe(OH)2。

（2）進入集氣瓶中的水的體積等于消耗氧氣的體積，根據表中的數據計算，改進實驗后測得空氣中氧氣體積分數是：×100%＝20.2%，故填20.2%。

（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高的原因是：一是鐵絲在集氣瓶里緩慢氧化，消耗氧氣更徹底，使實驗結果更準確，二是考慮到導管容積和扣除內容物后的集氣瓶容積，也會使實驗結果更準確。故填：一是鐵絲在集氣瓶里緩慢氧化，消耗氧氣更徹底，使實驗結果更準確，二是考慮到導管容積和扣除內容物后的集氣瓶容積，也會使實驗結果更準確