Question

【題目】興趣小組對(duì)測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了回顧和探究。

【實(shí)驗(yàn)回顧】

（1）實(shí)驗(yàn)室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量，寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式_____________。

（2）興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常低于1/5，可能的原因是①裝置漏氣；②______________，裝置內(nèi)氧氣有剩余；……

（3）在老師的指導(dǎo)下，興趣小組用正確的方法進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，并用氧氣濃度傳感器測得反應(yīng)后裝置內(nèi)氧氣濃度為5.85％。

【實(shí)驗(yàn)探究1】小明根據(jù)鐵生銹的原理，探究用鐵能否準(zhǔn)確測定空氣中氧氣的含量。于是進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)（裝置如圖）。通過7天測得的數(shù)據(jù)計(jì)算出空氣中氧氣的含量為19.13％。

【交流與反思】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(yōu)點(diǎn)是________________。

【實(shí)驗(yàn)探究2】為了加快反應(yīng)速率，小明通過查閱資料，利用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質(zhì)又進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)（裝置如圖），8分鐘后測得的數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)前的體積		實(shí)驗(yàn)后的體積
集氣瓶內(nèi)空氣	燒杯內(nèi)蒸餾水	燒杯內(nèi)剩余蒸餾水
131.0 mL	90.0mL	63.6mL

請(qǐng)寫出利用上述數(shù)據(jù)計(jì)算空氣中氧氣含量的計(jì)算式______________。

【結(jié)論與反思】通過上述實(shí)驗(yàn)探究，選擇_________（填物質(zhì)名稱）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可較為快速地完成實(shí)驗(yàn)并減小實(shí)驗(yàn)誤差。

【拓展延伸】銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)而銹蝕，生成銅綠（化學(xué)方程式為2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3）。若將實(shí)驗(yàn)探究1裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)判斷能否比較準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量，并說明理由___________。

Answer 1

【答案】 4P + 5O2點(diǎn)燃2P2O5 紅磷量不足 更充分消耗氧氣（合理即可） 鐵粉、炭粉、氯化鈉的混合物 空氣中CO2含量只有0.03%，無法完全消耗氧氣

【解析】紅磷燃燒生成五氧化二磷：4P + 5O2 2P2O5 ；

紅磷燃燒消耗氧氣，導(dǎo)致集氣瓶中的壓強(qiáng)變小，水倒流入集氣瓶中的體積即為氧氣的體積。若裝置的氣密性不好或紅磷不足或沒有等集氣瓶冷卻就打開了止水夾均會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶中的水偏小，從而導(dǎo)致測得的氧氣的體積偏小；

由于可燃物要在含有一定濃度的氧氣中才能燃燒，故用燃燒法不能將氧氣完全消耗，而用鐵絲生銹的方法測定則能更充分的消耗氧氣；

該實(shí)驗(yàn)的原理是鐵生銹消耗氧氣，導(dǎo)致集氣瓶中的壓強(qiáng)變小，水倒流入集氣瓶中的體積即為氧氣的體積。由表格數(shù)據(jù)可知，倒流入集氣瓶中蒸餾水的體積=90.0mL-63.6mL，該體積即為集氣瓶中氧氣的體積。集氣瓶中空氣的總體積為131.0 mL，故氧氣的體積分?jǐn)?shù)=；通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，利用鐵粉、炭粉、氯化鈉的混合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可較為快速地完成實(shí)驗(yàn)并減小實(shí)驗(yàn)誤差；

【拓展延伸】由于銅要與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)而銹蝕，而空氣中二氧化碳的含量只有0.03%，當(dāng)二氧化碳消耗完后，該反應(yīng)就不能繼續(xù)，那么不能完全消耗氧氣，故不能用銅代替鐵。