16.
空氣中氧氣含量測定的再認(rèn)識.
【實(shí)驗(yàn)回顧】實(shí)驗(yàn)室用紅磷燃燒來測定空氣中氧氣含量.
(1)寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式4P+5O
2$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P
2O
5.
(2)實(shí)驗(yàn)原理:紅磷燃燒消耗氧氣,使瓶內(nèi)氣壓減小,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(jìn)入瓶中水的體積,能粗略測得空氣中氧氣的含量.
【問題提出】有資料表明:燃燒過程中當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)低于7%時,紅磷就無法繼續(xù)燃燒,因此通過上述實(shí)驗(yàn),測置結(jié)果與理論值誤差較大.
實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】
Ⅰ.根據(jù)鐵在空氣中生銹的原理設(shè)計右圖實(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.測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表
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)】
(1)鐵生銹過程首先是鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵[Fe(OH)
2],寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2Fe+2H
2O+O
2=2Fe(OH)
2.
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后與鐵反應(yīng)的氧氣為25.5mL,空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是20.2%(計算結(jié)果精確到0.1%).
(3)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)確度更髙的原因可能是:①鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確.②測量時考慮到導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確.