Question

8．四硫化鈉（Na₂S₄）固體可代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．反應(yīng)原理：2Na₂S₄+O₂+2H₂O=8S↓+4NaOH

【實(shí)驗(yàn)資料】①上述反應(yīng)過(guò)程中溫度變化不明顯．
②Na₂S₄、NaOH均可溶于水．S為淡黃色粉末，不溶于水．
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】①取適量四硫化鈉固體放于試管中（如圖1所示，夾持裝置已略去）
②向該試管中加入10mL水，迅速塞進(jìn)橡皮塞，充分震蕩，測(cè)量液面至橡膠塞下沿的距離．記錄數(shù)據(jù)h₁（如圖2所示）．
③將該試管插入水中（如圖3所示）．拔下橡皮塞，觀察到塞緊橡皮塞．將試管取出．倒過(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h₁：h₂=5：4
④按照①-③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

	第1次	第2次	第3次
h1/cm	11.0	11.4	11.6
h2/cm	8.7	9.1	9.2

【解釋與結(jié)論】根據(jù)第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為20.9%（結(jié)果精確到0.1%）
【反思與評(píng)價(jià)】在實(shí)驗(yàn)過(guò)程?中，若向試管中加水后沒(méi)有迅速塞緊橡皮塞，則所測(cè)定的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)將會(huì)偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“無(wú)影響”）．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】③根據(jù)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)變小以及空氣中氧氣約占空氣體積的五分之一進(jìn)行解答；
【解釋與結(jié)論】根據(jù)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)=$\frac{{h}_{1}-{h}_{2}}{{h}_{1}}$×100%進(jìn)行解答；
【反思與評(píng)價(jià)】根據(jù)未放置一段時(shí)間會(huì)導(dǎo)致試管內(nèi)的空氣成分與外邊的空氣成分可能有差異進(jìn)行解答．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】③四硫化鈉和氧氣、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（如圖3所示），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，有黃色固體生成；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；故填：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，有黃色固體生成；4：5；
④【解釋與結(jié)論】空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)=$\frac{11.0-8.7}{11.0}$×100%=20.9%；故填：20.9；
【反思與評(píng)價(jià)】未放置一段時(shí)間會(huì)導(dǎo)致試管內(nèi)的空氣成分與外邊的空氣成分可能有差異，偏小，因?yàn)樵冢?）中的反應(yīng)后試管中的氧氣基本耗盡，二氧化碳雖然被吸收，但是取下棉花后試管中二氧化碳的量沒(méi)有多少改變（原本沒(méi)有，后來(lái)只有0.04%），可以不考慮，比起氧氣直接可以忽略（氧氣原本沒(méi)有，后來(lái)20%），若不放置一段時(shí)間則試管中氧氣含量比空氣中偏少，導(dǎo)致h₂偏大，所以最終結(jié)果應(yīng)是偏小的．
答案：
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】③5：4；
【解釋與結(jié)論】20.9；
【反思與評(píng)價(jià)】偏小

點(diǎn)評(píng) 本題考查了二氧化碳、碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)及有關(guān)測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)及注重考查學(xué)生的分析能力和基本計(jì)算能力．