Question

【題目】空氣中氧氣含量測定的再認識

（實驗問題）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）寫出紅磷燃燒的化學方程式_____．

（2）實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內(nèi)_____減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶，若裝置的氣密性良好，操作規(guī)范，用量筒測量進入瓶中水的體積，能粗略測得空氣中氧氣的含量．

（問題提出）有實驗資料表明：燃燒過程中當氧氣體積分數(shù)低于7%時，紅磷就無法繼續(xù)燃燒，因此通過上述實驗，測置結(jié)果與理論值誤差較大．

（實驗改進）

Ⅰ．鐵生銹過程發(fā)生復雜的化學反應(yīng)，首先是鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵[Fe（OH）2]，寫出該反應(yīng)的化學方程式_____．根據(jù)鐵在空氣中生銹的原理設(shè)計如圖2實驗裝置，再次測定空氣中氧氣含量．（說明：裝置中飽和食鹽水、活性炭起加速鐵生銹的作用）．

Ⅱ．測得實驗數(shù)據(jù)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(nèi)容物）和導管的容積
體積/mL	80.0	54.5	126.0

（交流表達）

（1）根據(jù)上表計算，改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)是_____（計算結(jié)果精確到0.1%）．

（2）從實驗原理角度分析，改進后的實驗結(jié)果比前者準確更高的原因是：①_____；②_____．

Answer 1

【答案】4P+5O22P2O5 氣壓 2Fe+2H2O+O2═2Fe（OH）2 20.2% 鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底，使實驗結(jié)果更準確 測量時考慮到導管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積，使實驗結(jié)果更準確

【解析】

（1）磷燃燒生成五氧化二磷，該反應(yīng)的化學方程式為：4P+5O22P2O5；

（2）紅磷燃燒消耗氧氣，使瓶內(nèi)的氣壓變小，水倒吸；

實驗改進：（1）鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵[Fe（OH）2]，該反應(yīng)的化學方程式為：2Fe+2H2O+O2═2Fe（OH）2；

（2）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，故氧氣的體積分數(shù)為：25.5mL/126mL×100%＝20.2%；

（3）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)果更準確，測量時考慮導管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶的體積，使實驗結(jié)果更為準確；