Question

13．《科學(xué)》課本上用圖甲的裝置來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，而某興趣小組同學(xué)通過(guò)查詢資料對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，利用四硫化鈉（Na₂S₄）固體替代紅磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其反應(yīng)原理為：2Na₂S₄+O₂+2H₂O=8S↓+4NaOH
實(shí)驗(yàn)步驟：

①將足量的四硫化鈉（Na₂S₄）固體置于試管中，再加入適量的水并迅速塞緊橡膠塞，再充分振蕩．
②測(cè)量液面至橡膠塞下沿的距離，記錄數(shù)據(jù)h₁（如圖乙所示）．
③將該試管插入水中（如圖丙所示），取下橡膠塞，觀察到試管內(nèi)液面上升．
④當(dāng)管內(nèi)液面穩(wěn)定時(shí)塞緊橡膠塞，將試管取出倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，測(cè)量液面至橡膠塞下沿的距離，（如圖丁所示）記錄數(shù)據(jù)h₂．
⑤按照①～③再重復(fù)實(shí)驗(yàn)2次．3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

	第1次	第2次	第3次
h1/厘米	11.3	11.4	11.6
h2/厘米	8.7	9.1	9.2

（1）步驟①中進(jìn)行充分振蕩的目的是使反應(yīng)物充分反應(yīng)；
（2）根據(jù)3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為21.3%（結(jié)果精確到0.1%）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)信息四硫化鈉和氧氣、水反應(yīng)生成硫和氫氧化鈉，結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治稣袷幍脑�因�?br />（2）根據(jù)h₁和h₂的高度差可知是消耗氧氣的體積，結(jié)合體積分?jǐn)?shù)的計(jì)算得出結(jié)果．

解答 解：（1）四硫化鈉的作用是消耗氧氣，因此充分振蕩的目的是使氧氣被充分反應(yīng)，使結(jié)果更準(zhǔn)確；故填：使反應(yīng)物充分反應(yīng)；
（2）h₁和h₂的高度差就是消耗氧氣的體積，因此氧氣的體積分?jǐn)?shù)=$\frac{氧氣的體積}{空氣的體積}$×100%．
第1次：$\frac{11.3-8.7}{11.3}×100%$=23%；
第2次：$\frac{11.4-9.1}{11.4}×100%$=20.2%
第3次：$\frac{11.6-9.2}{11.6}×100%$=20.7%
則空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為：$\frac{23%+20.2%+20.7%}{3}$=21.3%
故答案為：21.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)信息的形式主要考查用測(cè)定空氣里氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等，培養(yǎng)了學(xué)生的分析問(wèn)題能力及知識(shí)遷移運(yùn)用能力．