Question

【題目】空氣中氧氣含量測定的再認識．
（1）【實驗回顧】如圖1是實驗室用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量的裝置． ①用彈簧夾夾緊橡皮管．
②點燃燃燒匙內的紅磷，立即伸入瓶中并塞緊塞子．
③ ．
④觀察并記錄水面的變化情況．
【實驗反思】多次實驗，反向集氣瓶內上升的水的體積始終小于瓶內原空氣體積的 ．
（2）【實驗改進1】 I．根據鐵在空氣中生銹的原理（鐵與氧氣和水發(fā)生反應生成鐵銹）設計圖2實驗裝置，再次測定空氣中氧氣含量．裝置中的食鹽水和活性炭會加速鐵生銹．
II．測得實驗數據如下表

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（扣除內容物）和導管的容積
體積/mL	80.0	54.5	126.0

【交流表達】
（i）鐵生銹過程發(fā)生復雜的化學反應，首先是鐵與氧氣、水反應生成氫氧化亞鐵，寫出該反應的化學方程式 ， 基本反應類型是 ．
（ii）根據表數據計算，改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數是 ． （消耗的水的體積忽略不計，計算結果保留一位小數）．
（3）【猜想與假設】根據鐵生銹的原理，某同學對最終生成的鐵銹的好主意成分作出猜想：（Ⅰ）氧化鐵（Ⅱ）碳酸鐵，你認為猜想（填序號）一定是錯誤的，理由是 ．
（4）【實驗改進2】實驗如圖3裝置進行實驗．實驗前應先進行的操作是檢查裝置的氣密性
（5）【實驗過程】 步驟1：在注射器放入裝有足量鐵粉、活性炭粉的浸有食鹽水的紙袋，封閉．
步驟2：打開彈簧夾，將活塞向右拉至一定距離，關閉彈簧夾．
步驟3：不斷輕輕晃動注射器，至活塞位置不再發(fā)生變化．
【數據處理】實驗中需要記錄的數據是 ．
計算得出氧氣約占空氣總體積的 ．
（6）【實驗評價】與燃燒紅磷法相比，用改進實驗測定空氣中氧氣含量的優(yōu)點是

Answer 1

【答案】
（1）待裝置冷卻后打開彈簧夾
（2）2Fe+2H2O+O2=2Fe（OH）2；化合反應；20.2%
（3）（Ⅱ）；化學反應前后元素種類不變
（4）檢查裝置的氣密性
（5）注射器中原來的空氣體積，反應后剩余氣體的體積
（6）鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更為徹底，使實驗結果更準確；測量時考慮到導管容積和扣除內容物后的集氣瓶容積，使實驗結果更準確
【解析】解：【實驗回顧】等待實驗裝置溫度冷卻至室溫后，再打開彈簧夾，故填：待裝置冷卻后打開彈簧夾．【交流表達】（i）鐵與氧氣、水反應生成氫氧化亞鐵[Fe（OH）2]，該反應的化學方程式為：2Fe+2H2O+O2=2Fe（OH）2；基本反應類型是化合反應；（ii）根據反應前后燒杯內水的體積變化可以看出，消耗的氧氣的體積是：80﹣54.5=25.5mL，故氧氣的體積分數為 ×100%≈20.2%，故填：20.2%； 【猜想與假設】根據質量守恒定律可知，反應前后元素的種類不變，反應物中沒有碳元素，所以不能可能是碳酸鐵．
故填：（Ⅱ）；化學反應前后元素種類不變．
【實驗改進2】對于有氣體參與或生成的反應，實驗前一定要檢查裝置的氣密性，故填：檢查裝置的氣密性．
【數據處理】要用此方法來測定空氣中氧氣的含量，就需要記錄反應前后注射器內氣體的體積，故填：注射器中原來的空氣體積，反應后剩余氣體的體積．
【實驗評價】使用鐵的緩慢氧化消耗氧氣，使氧氣消耗的更為徹底，實驗結果更準確，測量時考慮導管容積和扣除內容物后的集氣瓶的體積，使實驗結果更為準確．
所以答案是：【實驗回顧】待裝置冷卻后打開彈簧夾；【交流表達】（i）2Fe+2H2O+O2=2Fe（OH）2；化合反應；（ii）20.2%；【猜想與假設】（Ⅱ）；化學反應前后元素種類不變．
【實驗改進2】檢查裝置的氣密性；
【數據處理】注射器中原來的空氣體積，反應后剩余氣體的體積．
【實驗評價】鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更為徹底，使實驗結果更準確；測量時考慮到導管容積和扣除內容物后的集氣瓶容積，使實驗結果更準確．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式的相關知識，掌握注意：a、配平 b、條件 c、箭號．