Question

【題目】興趣小組對(duì)測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了回顧和探究。

【實(shí)驗(yàn)回顧】

（1）實(shí)驗(yàn)室常用紅磷燃燒的方法測(cè)定空氣中氧氣的含量，寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式_____________。

（2）興趣小組用該方法測(cè)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(nèi)氧氣有剩余；……

（3）在老師的指導(dǎo)下，興趣小組用正確的方法進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，并用氧氣濃度傳感器測(cè)得反應(yīng)后裝置內(nèi)氧氣濃度為5.85％。

【實(shí)驗(yàn)探究1】小明根據(jù)鐵生銹的原理，探究用鐵能否準(zhǔn)確測(cè)定空氣中氧氣的含量。于是進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)（裝置如圖）。通過(guò)7天測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)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(cè)定的主要優(yōu)點(diǎn)是________________。

【實(shí)驗(yàn)探究2】為了加快反應(yīng)速率，小明通過(guò)查閱資料，利用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質(zhì)又進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)（裝置如圖），8分鐘后測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)前的體積		實(shí)驗(yàn)后的體積
集氣瓶?jī)?nèi)空氣	燒杯內(nèi)蒸餾水	燒杯內(nèi)剩余蒸餾水
131.0 mL	90.0mL	63.6mL

請(qǐng)寫出利用上述數(shù)據(jù)計(jì)算空氣中氧氣含量的計(jì)算式______________。

【結(jié)論與反思】通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)探究，選擇_________（填物質(zhì)名稱）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可較為快速地完成實(shí)驗(yàn)并減小實(shí)驗(yàn)誤差。

【拓展延伸】銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)而銹蝕，生成銅綠（化學(xué)方程式為2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3）。若將實(shí)驗(yàn)探究1裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)判斷能否比較準(zhǔn)確地測(cè)定空氣中氧氣的含量，并說(shuō)明理由___________。

Answer 1

【答案】 4P + 5O2點(diǎn)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(wú)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(dǎo)致集氣瓶中的壓強(qiáng)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(méi)有等集氣瓶冷卻就打開(kāi)了止水夾均會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶中的水偏小，從而導(dǎo)致測(cè)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(cè)定則能更充分的消耗氧氣；

該實(shí)驗(yàn)的原理是鐵生銹消耗氧氣，導(dǎo)致集氣瓶中的壓強(qiáng)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?jǐn)?shù)=；通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，利用鐵粉、炭粉、氯化鈉的混合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可較為快速地完成實(shí)驗(yàn)并減小實(shí)驗(yàn)誤差；

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