(2013?北京)四硫化鈉(Na
2S
4)固體可替代紅磷測定空氣中氧氣的體積分數(shù),反應原理為:2Na
2S
4+O
2+2H
2O=8S↓+4NaOH.
【查閱資料】
①Na
2S
4受熱時,會與空氣中的水蒸氣反應,生成少量有毒氣體硫化氫(水溶液呈酸性).
②硫代硫酸鈉(Na
2S
2O
3)可溶于水,常溫下與NaOH溶液不反應.
【實驗過程】
①取0.5g碳酸鈉、0.2g硫粉混合后置于試管中,加入(如圖1所示,夾持裝置已略去),制得Na
2S
4,反應為:4Na
2CO
3+12S+X
2Na
2S
4+2Na
2S
2O
3+4CO
2,X的化學式為
O2
O2
,蘸有濃NaOH溶液的棉花的作用是
吸收生成的二氧化碳氣體和有毒的硫化氫氣體
吸收生成的二氧化碳氣體和有毒的硫化氫氣體
.
②冷卻后,取下棉花,放置一段時間,再向該試管中加入10mL水,迅速塞緊橡膠塞,充分振蕩.測量液面至橡膠塞下沿的距離,記錄數(shù)據(jù)h
1(如圖2所示).
③將該試管插入水中(如圖3所示),拔下橡膠塞,觀察到
水進入試管內,進入水的體積約為試管內空氣體積的五分之一
水進入試管內,進入水的體積約為試管內空氣體積的五分之一
,塞緊橡膠塞.將試管取出,倒轉過來,測量液面至橡膠塞下沿的距離,記錄數(shù)據(jù)h
2.理論上h
2:h
1=
4:5
4:5
.
④按照①~③再重復實驗2次.3次實驗數(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 |
【解釋與結論】根據(jù)第1次實驗數(shù)據(jù),計算空氣中氧氣的體積分數(shù)為
20.9
20.9
%(結果精確到0.1%).
【反思與評價】若實驗過程②中,取下棉花后,未放置一段時間即進行后續(xù)操作,會影響測定結果,請說明有何影響,并闡述理由:
試管內的空氣成分與外邊的空氣成分可能有差異
試管內的空氣成分與外邊的空氣成分可能有差異
.