Question

某化學(xué)興趣小組對“暖寶寶”的成分進行探究，并利用發(fā)熱原理測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。

【查閱資料】

“暖寶寶”中含有鐵粉、活性炭、水、氯化鈉等物質(zhì)。遇空氣發(fā)生反應(yīng)的表達(dá)式是：

Fe+O2+H2O→Fe(OH)2，該過程放熱。

【進行實驗】

驗證“暖寶寶”中含有鐵粉。甲同學(xué)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(fā)現(xiàn)有黑色粉末被吸引，證明“暖寶寶”中確實含有鐵粉。

【現(xiàn)象與討論】

乙同學(xué)無意中將吸出的鐵粉撒在了酒精燈火焰上，意外地發(fā)現(xiàn)鐵粉燃燒，火星四射。該小組同學(xué)對此現(xiàn)象展開討論：

①鐵絲在空氣中不能燃燒，鐵粉在空氣中能燃燒，這是因為                                 。

②假設(shè)鐵粉在空氣中燃燒和鐵絲在氧氣中的燃燒產(chǎn)物相同，該反應(yīng)的符號表達(dá)式為              。  

 

【實驗回顧】

圖1是實驗室用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量的裝置。

實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內(nèi)      減小，量筒中水倒吸到集氣瓶。若裝置的氣密性良好，操作規(guī)范，可以根據(jù)量筒中測出進入瓶中的水的體積，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(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)低于7% 時，紅磷就無法繼續(xù)燃燒，因此通過上述實驗，測置結(jié)果與理論值誤差較大。

【實驗改進1】

圖2是鐵在空氣中反應(yīng)的實驗裝置（該裝置中飽和食鹽水、活性炭會加速鐵在氧氣中反應(yīng)的速度）。興趣小組的同學(xué)利用該裝置，再次測定空氣中氧氣含量。

測得實驗數(shù)據(jù)見下表：

測量項目	實驗前	實驗后
燒杯中水的體積	燒杯中剩余水的體積	氧氣瓶（扣除內(nèi)容物）和導(dǎo)管的容積
體積/mL	80.0	54.5	126.0

【表達(dá)與交流】

（1） 根據(jù)表內(nèi)數(shù)據(jù)計算，實驗改進后測得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是    （計算結(jié)果精確到0.1%）。

（2）從實驗原理角度分析，改進后的實驗結(jié)果比前者準(zhǔn)確度更髙的原因是_____________；

【反思評價】該改進裝置存在不足會影響實驗結(jié)果，原因是                        。

【實驗改進2】

丁同學(xué)設(shè)想用圖1裝置，換用“暖寶寶”中的物質(zhì)代替紅磷將其燃燒，進行氧氣含量的測定，你認(rèn)為是否可行，并說明理由                                                           反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，瓶中壓強增大。。。

Answer 1

某【現(xiàn)象與討論】①鐵粉與空氣的接觸面積比鐵絲與空氣的接觸面積大。②略

【實驗回顧】氣壓

【交流表達(dá)】（1）20.2%  （2）改進后的反應(yīng)使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底，使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確（或測量時考慮到導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積，使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確。）

【反思評價】沒有用彈簧夾夾住橡皮管，瓶中反應(yīng)放熱會使氣體從導(dǎo)管中逸出。

【實驗改進2】不可行，“暖寶寶”中的活性炭燃燒消耗氧氣的同時，生成了二氧化碳?xì)怏w，從而影響了實驗結(jié)果。