Question

【題目】空氣中氧氣含量測定的再認識。

（實驗回顧）如圖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式方程式：______________。

（2）實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣使瓶內氣體___________減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶中。若裝置的氣密性良好，操作規范，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低于7%時，紅磷就無法繼續燃燒，因此通過上述實驗，測量結果與理論值誤差較大。

（實驗改進）

Ⅰ根據鐵在空氣中生銹的原理，設計如圖實驗裝置，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）

（1）鐵生銹過程發生復雜的化學反應，首先是鐵與氧氣、水反應生成氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]，化學方程式為______，計算氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]的相對分子質量Mr [Fe(OH)2] =_______。

（2）根據上表數據進行計算，改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數是______(計算結果精確到0.1%)。

（3）從實驗原理角度分析，改進后的實驗結果比前者準確度更高的原因是：①______；②______。

Answer 1

【答案】4P+5O22P2O5 壓強 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 90 20.2% 鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底 測量時考慮到導管容積和扣除內容物后的集氣瓶容積

【解析】

[實驗回顧]
（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O22P2O5。故填：4P+5O22P2O5。

（2）實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣使瓶內氣體的壓強減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶中．若裝置的氣密性良好，操作規范，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。故填：壓強。

[交流表達]

（1）鐵生銹過程發生復雜的化學反應，首先是鐵與氧氣、水反應生成氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]，該反應的化學方程式為：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2；氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]的相對分子質量Mr[Fe(OH)2]=56+（16+1）×2=90。故填：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2；90。
（2）改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數是： 故填：20.2%。
（3）從實驗原理角度分析，改進后的實驗結果比前者準確度更高的原因是：鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底，測量時考慮到導管容積和扣除內容物后的集氣瓶容積。故填：鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底；測量時考慮到導管容積和扣除內容物后的集氣瓶容積。