Question

【題目】興趣小組對測定空氣中氧氣含量的實驗進行了回顧和探究。

【實驗回顧】

（1）實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量，寫出紅磷燃燒的化學方程式_____________。

（2）興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常低于1/5，可能的原因是①裝置漏氣；②______________，裝置內氧氣有剩余；……

（3）在老師的指導下，興趣小組用正確的方法進行該實驗，并用氧氣濃度傳感器測得反應后裝置內氧氣濃度為5.85％。

【實驗探究1】小明根據(jù)鐵生銹的原理，探究用鐵能否準確測定空氣中氧氣的含量。于是進行了實驗（裝置如圖）。通過7天測得的數(shù)據(jù)計算出空氣中氧氣的含量為19.13％。

【交流與反思】與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法測定的主要優(yōu)點是________________。

【實驗探究2】為了加快反應速率，小明通過查閱資料，利用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質又進行了實驗（裝置如圖），8分鐘后測得的數(shù)據(jù)如下表：

實驗前的體積		實驗后的體積
集氣瓶內空氣	燒杯內蒸餾水	燒杯內剩余蒸餾水
131.0 mL	90.0mL	63.6mL

請寫出利用上述數(shù)據(jù)計算空氣中氧氣含量的計算式______________。

【結論與反思】通過上述實驗探究，選擇_________（填物質名稱）進行實驗，可較為快速地完成實驗并減小實驗誤差。

【拓展延伸】銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應而銹蝕，生成銅綠（化學方程式為2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3）。若將實驗探究1裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進行實驗，請判斷能否比較準確地測定空氣中氧氣的含量，并說明理由___________。

Answer 1

【答案】 4P + 5O2點燃2P2O5 紅磷量不足 更充分消耗氧氣（合理即可） 鐵粉、炭粉、氯化鈉的混合物 空氣中CO2含量只有0.03%，無法完全消耗氧氣

【解析】紅磷燃燒生成五氧化二磷：4P + 5O2 2P2O5 ；

紅磷燃燒消耗氧氣，導致集氣瓶中的壓強變小，水倒流入集氣瓶中的體積即為氧氣的體積。若裝置的氣密性不好或紅磷不足或沒有等集氣瓶冷卻就打開了止水夾均會導致進入集氣瓶中的水偏小，從而導致測得的氧氣的體積偏小；

由于可燃物要在含有一定濃度的氧氣中才能燃燒，故用燃燒法不能將氧氣完全消耗，而用鐵絲生銹的方法測定則能更充分的消耗氧氣；

該實驗的原理是鐵生銹消耗氧氣，導致集氣瓶中的壓強變小，水倒流入集氣瓶中的體積即為氧氣的體積。由表格數(shù)據(jù)可知，倒流入集氣瓶中蒸餾水的體積=90.0mL-63.6mL，該體積即為集氣瓶中氧氣的體積。集氣瓶中空氣的總體積為131.0 mL，故氧氣的體積分數(shù)=；通過實驗數(shù)據(jù)可知，利用鐵粉、炭粉、氯化鈉的混合物進行實驗可較為快速地完成實驗并減小實驗誤差；

【拓展延伸】由于銅要與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應而銹蝕，而空氣中二氧化碳的含量只有0.03%，當二氧化碳消耗完后，該反應就不能繼續(xù)，那么不能完全消耗氧氣，故不能用銅代替鐵。