Question

【題目】為探究某脫氧劑的成分（由兩種單質組成）及利用該脫氧劑測定空氣中氧氣的含量，興趣小組進行了如下實驗：

Ⅰ.探究脫氧劑成分

（實驗觀察）脫氧劑為灰黑色粉末，若在空氣中放置一段時間，有紅棕色固體生成。

（實驗猜想）根據顏色變化，猜想該脫氧劑中含__（填化學式）。

（驗證猜想）方法為：__________。

（實驗探究）新取一定量的脫氧劑，將已驗證的成分分離。取剩余固體與少量氧化銅混合，置于如圖①所示裝置中加熱，觀察到黑色固體變成紅色，同時澄清石灰水變渾濁。

（實驗結論）該脫氧劑中還含有____（填化學式）。寫出澄清石灰水變渾濁的化學方程式：_______。

Ⅱ.測定空氣中氧氣的含量:使用圖②裝置進行實驗。實驗前應先進行的操作是______。

（實驗過程）

步驟1：在注射器中放入足量脫氧劑粉末（體積為2 mL），封閉。

步驟2：打開彈簧夾，將活塞向右拉至一定距離，關閉彈簧夾。

（數據處理）上述實驗測定過程重復兩次后計算得氧氣約占空氣體積的 。

（實驗對比）小組成員聯系課本中曾學過的燃燒紅磷法來測定空氣中氧氣含量的實驗，在該實驗中發現雖然多次實驗，但集氣瓶內上升的水的體積始終小于瓶內原空氣體積的。

（拓展研究）查閱資料得知，當空氣中氧氣的體積分數降至約7%以下時，紅磷不再燃燒。由此可知，燃燒紅磷法測定結果不夠準確的原因是____。

（實驗評價）與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測定空氣中氧氣含量的優點有________（一點即可）。

Answer 1

【答案】Fe 用磁鐵吸引，能被吸引則為鐵（合理即可） C CO2＋Ca（OH）2= CaCO3↓＋H2O 檢查裝置氣密性 紅磷熄滅后，裝置內仍有部分氧氣剩余 可以減小污染（合理即可）

【解析】

Ⅰ.【實驗猜想】該脫氧劑為灰黑色，在空氣中放置一段時間有紅棕色固體生成，則該脫氧劑中含鐵。【驗證猜想】驗證鐵的存在可利用其鐵磁性，所以可用磁鐵吸引，若能被吸引，則為鐵。【實驗結論】脫氧劑與氧化銅混合后加熱，黑色固體變成紅色，說明有還原性物質，同時澄清石灰水變渾濁，則證明脫氧劑中還含有碳，澄清石灰水變渾濁是二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，化學方程式為CO2＋Ca（OH）2 === CaCO3↓＋H2O；Ⅱ.測定空氣中氧氣含量首先要保證裝置氣密性良好，所以在實驗前應先進行的操作是檢查裝置氣密性。【拓展研究】由題意可知，當空氣中氧氣的體積分數降至約7%以下時，紅磷不再燃燒，說明在測氧氣含量時，紅磷并不能將裝置內氧氣全部消耗，紅磷熄滅后，裝置內仍有部分氧氣剩余，所以測得的氧氣體積始終小于空氣體積的五分之一。【實驗評價】與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測定空氣中氧氣含量的優點為可以減小污染，準確率更高，節約能源等。