Question

【題目】某化學(xué)小組測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。

(1)根據(jù)如圖回答問(wèn)題。

①紅磷燃燒的化學(xué)方程式為_______________________。

②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大，下列原因正確的是（________________）

A 紅磷過(guò)量 B 裝置氣密性不好 C 將燃著的紅磷緩慢伸入瓶?jī)?nèi)

D 未等裝置冷卻就打開彈簧夾 E 瓶?jī)?nèi)預(yù)先裝了少量水

(2)用四硫化鈉(Na2S4)固體可替代紅磷測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。反應(yīng)原理為:2Na2S4+O2+2H2O=8S+4NaOH（氫氧化鈉）。小資料：四硫化鈉(Na2S4)與氧氣、水反應(yīng)生成難溶于水的固體硫（S）和易溶于水的氫氧化鈉。

（實(shí)驗(yàn)過(guò)程）:

①取足量的四硫化鈉固體加入試管中，再加入適量的水，迅速塞緊橡膠塞，充分振蕩。測(cè)量液面至橡膠塞下沿的距離，記錄數(shù)據(jù)h1(如圖1所示)。

②將該試管插入水中(如圖2所示)，拔下橡膠塞，觀察到_____________________，塞緊橡膠塞。將試管取出，倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，測(cè)量液面至橡膠塞下沿的距離，記錄數(shù)據(jù)h2。理論上h2:h1=______。

③按照①和②再重復(fù)實(shí)驗(yàn)2次、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示．根據(jù)第三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為________%（結(jié)果精確到0.1%）

④若該實(shí)驗(yàn)中實(shí)際消耗的Na2S4質(zhì)量為10g，則理論上生成的硫的質(zhì)量為______g(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))

Answer 1

【答案】 C 水進(jìn)入試管內(nèi)，進(jìn)入水的體積約為試管內(nèi)空氣體積的五分之一 4∶5 20.7% 7.36

【解析】

解：(1) ①紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

②A、紅磷過(guò)量可以是氧氣消耗完，因此測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)為五分之一，不符合題意；

B、實(shí)驗(yàn)裝置若漏氣，會(huì)使空氣進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)，因此測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)小于五分之一，不符合題意；

C、將燃著的紅磷緩慢伸入瓶?jī)?nèi)，塞緊瓶塞之前，瓶?jī)?nèi)部分空氣受熱逸出，因此測(cè)定氧氣體積分?jǐn)?shù)增大，符合題意；

D、未等裝置冷卻就打開彈簧夾，能夠?qū)е逻M(jìn)入集氣瓶中的水不到集氣瓶容積的五分之一，因此測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)小于五分之一，不符合題意；

E、紅磷和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成五氧化二磷，五氧化二磷會(huì)污染空氣，會(huì)與水反應(yīng)，所以集氣瓶中預(yù)先加入少量水的作用是：降溫，吸收生成的白煙五氧化二磷，防止造成空氣污染，對(duì)結(jié)果無(wú)影響，不符合題意。故實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大，原因正確的是選C。

(2) ②四硫化鈉和氧氣、水反應(yīng)生成硫和氫氧化鈉，會(huì)使得試管內(nèi)壓強(qiáng)變小，將該試管插入水中，拔下橡膠塞，觀察到水進(jìn)入試管內(nèi)，進(jìn)入水的體積約為試管內(nèi)空氣體積的五分之一；空氣中氧氣約占空氣體積的五分之一，將試管取出，倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，測(cè)量液面至橡膠塞下沿的距離，記錄數(shù)據(jù)h2，理論上h2∶h1=4∶5；

③空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)=×100%=20.7%；

④若該實(shí)驗(yàn)中消耗的Na2S4質(zhì)量為10g，則理論上生成的硫的質(zhì)量為：10g× ×100%=7.36g。