Question

【題目】對測定空氣中氧氣含量的再認識。

（經典賞析）教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實驗裝置如圖 1）。

本實驗中選擇使用汞的優點有：①汞在加熱的條件下，只和氧氣反應 ②汞為液態，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用來測定反應容器內壓強的變化 ③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧氣，把得到的氧氣 加到剩下的 4/5 的氣體中，結果所得氣體跟空氣的性質完全一樣。根據資料卡片，請再補充本實驗使用汞 的 1 個優點：_________ 。

（實驗回顧）實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量（裝置如圖 2），紅磷燃燒的生成物為 _____________，化學興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠低于 21%。

（提出問題）該方法測出的氧氣含量為什么常常遠低于 21%？

（進行猜想）（1）裝置漏氣；（2）_______________________；（3）__________________。

（實驗探究 1）在老師的指導下，小明修正了以上問題，分別用過量的紅磷進行了 2 次該實驗，用測氧氣 濃度的傳感器測得反應后裝置內氧氣濃度分別為 8.85%和 8.21%。

（實驗探究 2）小明根據鐵生銹的原理（鐵能與空氣中的氧氣反應），探究用鐵能否準確測定空氣中氧氣 的含量，于是進行了實驗（裝置如圖 3），通過 7 天測得的數據計算空氣中氧氣的含量為 19.13%。

（交流反思）與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法測定的主要優點是：_____； 缺點是反應所需時間太長。

Answer 1

【答案】汞在加熱至沸時與氧氣反應，汞蒸氣與氧氣反應接觸面積較大，反應比較充分，能將裝置內氧氣幾乎全部耗盡 五氧化二磷 紅磷量不足 未冷卻至室溫就打開止水夾 會使裝置內殘留的氧氣含量更少，實驗結果更準確

【解析】

經典賞析：由資料卡片可知，汞在加熱至沸時與氧氣反應，汞蒸氣與氧氣反應接觸面積較大，反應比較充分，能將裝置內氧氣幾乎全部耗盡；

實驗回顧：紅磷燃燒生成五氧化二磷，故填：五氧化二磷；

進行猜想：該方法測出的氧氣含量常常遠低于 21%，可能的原因是：裝置漏氣，外界空氣進入，占據了一定的體積，使進入水的體積偏小，從而使測量結果偏小；

還可能紅磷量不足，不能將裝置內的氧氣完全耗盡；

還可能未冷卻至室溫就打開止水夾，氣體受熱膨脹，占據了一定的體積，使進入水的體積偏小，從而使測量結果偏小；

紅磷燃燒，氧氣體積分數少到一定程度便不能燃燒，但是鐵與氧氣、水反應生成鐵銹，不會出現如此狀況，會使裝置內殘留的氧氣含量更少，實驗結果更準確。