Question

1．用來測定空氣成分的方法很多．如圖1所示的是小芳同學(xué)用紅磷在空氣中燃燒的測定方法．實驗過程是：
第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標(biāo)記．
第二步：點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊．
第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸 入集氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的1/5．
請回答下列問題：
（1）上面的實驗同時證明了氮氣有不支持燃燒的化學(xué)性質(zhì)． （答一點即可）
（2）實驗完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的$\frac{1}{5}$，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是紅磷不足：裝置漏氣． （答兩點即可）
【問題提出】有實驗資料表明：此實驗因為設(shè)計缺陷，在操作規(guī)范的情況下也常常測出氧氣的含量會大于1/5
（3）小包同學(xué)設(shè)想用其他物質(zhì)代替紅磷進(jìn)行實驗（裝置不變），則下列因素不會影響實驗結(jié)果的是（填字母標(biāo)號）：C
A．替代物能否和氧氣反應(yīng)    B．替代物的用量
C．替代物能否溶于水        D．生成物的狀態(tài)
【實驗改進(jìn)】
Ⅰ．根據(jù)鐵在空氣中生銹的原理設(shè)計圖2實驗裝置，再次測定空氣中氧氣含量．裝置中飽和食鹽水、活性炭會加速鐵生銹．
Ⅱ．測定實驗數(shù)據(jù)如表4

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	集氣瓶（扣除內(nèi)容物）和導(dǎo)管的容積
體積/mL	80.0	54.5	126.0

表4
【交流表達(dá)】
（4）鐵生銹過程發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，首先是鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵[Fe（OH）₂]，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2Fe+2H₂O+O₂=2Fe（OH）₂．
（5）根據(jù)表4數(shù)據(jù)計算，改進(jìn)實驗后測得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是20.2%（計算結(jié)果精確到0.1%）．
（6）從實驗原理角度分析，改進(jìn)后的實驗結(jié)果比前者準(zhǔn)確度更高的原因是：鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更為徹底，使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確；（寫一點）

Answer 1

分析 根據(jù)已有的空氣中氧氣含量的測定原理進(jìn)行分析解答，磷燃燒生成五氧化二磷；氣體被消耗，壓強(qiáng)變小，故會產(chǎn)生水倒吸的現(xiàn)象；根據(jù)鐵生銹的知識進(jìn)行分析解答即可．$\frac{25.5mL}{126mL}$

解答 解：（1）由剩余紅磷不在燃燒知氮氣不支持燃燒；
（2）可能的原因有紅磷不足、裝置漏氣或未等裝置冷卻；
（3）我們探討的是替代物與氧氣反應(yīng)生成物的水溶性，故填：C；
實驗改進(jìn)：（4）鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵[Fe（OH）₂]，故填：2Fe+2H₂O+O₂=2Fe（OH）₂；
（5）根據(jù)反應(yīng)前后燒杯內(nèi)水的體積變化可以看出，消耗的氧氣的體積是：80-54.5=25.5mL，故氧氣的體積分?jǐn)?shù)為：$\frac{25.5mL}{126mL}$×100%≈20.2%
（6）使用鐵的緩慢氧化消耗氧氣，使氧氣消耗的更為徹底，實驗結(jié)果更準(zhǔn)確，測量時考慮導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶的體積，使實驗結(jié)果更為準(zhǔn)確，故填：鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更為徹底，使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確；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．
故答案為：（1）不支持燃燒；（2）紅磷不足、裝置漏氣；（3）C；（4）2Fe+2H₂O+O₂=2Fe（OH）₂；（5）20.2%；（6）鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更為徹底，使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確．

點評 本題考查的是氧氣的含量的測定以及實驗裝置的改進(jìn)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進(jìn)行．