Question

【題目】（7分）用來測定空氣成分的方法很多。如下圖所示的是小芳同學(xué)用紅磷在空氣中燃燒的測定方法。實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)同時(shí)證明了氮?dú)庥衉__________的化學(xué)性質(zhì)。 （答一點(diǎn)即可）

（2）實(shí)驗(yàn)完畢，若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的1/5，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是________________________：_________________________。 （答兩點(diǎn)即可）

【問題提出】有實(shí)驗(yàn)資料表明：此實(shí)驗(yàn)因?yàn)樵O(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)（裝置不變），則下列因素不會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是（填字母標(biāo)號）：_________

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(shí)驗(yàn)改進(jìn)】

Ⅰ. 根據(jù)鐵在空氣中生銹的原理設(shè)計(jì)圖實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4

測量 項(xiàng)目	實(shí)驗(yàn)前	實(shí)驗(yàn)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

【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 。

（5）根據(jù)表4數(shù)據(jù)計(jì)算，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后測得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是 （計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）。

（6）從實(shí)驗(yàn)原理角度分析，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比前者準(zhǔn)確度更高的原因是：_________________________；（寫一點(diǎn)）

Answer 1

【答案】（1）不支持燃燒；（2）紅磷的量不足，瓶內(nèi)氧氣為耗盡；瓶塞未塞緊，外界空氣進(jìn)入集氣瓶 ；（3） C； （4）4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3 （5）20.2% （6）裝置始終密封，外界空氣不能進(jìn)入集氣瓶。

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)空氣中氧氣含量的測定實(shí)驗(yàn)，證明了氮?dú)庥胁蝗紵�也不支持燃燒的化學(xué)性質(zhì)。（2）在試驗(yàn)中如果紅磷的量不足，瓶內(nèi)氧氣為耗盡；瓶塞未塞緊，外界空氣進(jìn)入集氣瓶 ，都會造成集氣瓶中進(jìn)水的體積小于五分之一；（3）根據(jù)上小題可能造成誤差的原因可知，反應(yīng)物是否溶于水與實(shí)驗(yàn)結(jié)果無關(guān)；（4）鐵生銹反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3；（5）根據(jù)（4）題中的數(shù)據(jù)可知，進(jìn)入集氣瓶飽和食鹽水的體積為80.0ml-54.5ml=25.5ml，整個(gè)裝置的體積為126.0ml，故改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后測得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是25.5ml/126.0ml×100%=20.2%；（6）從實(shí)驗(yàn)原理角度分析，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比前者準(zhǔn)確度更高的原因是裝置始終密封，外界空氣不能進(jìn)入集氣瓶。