Question

【題目】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）寫出紅磷燃燒的符號表達式：_______。

（2）實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內_______減小，燒杯中的水倒吸到集氣瓶。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下圖所示實驗裝置，再次測定空氣中氧氣的含量。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。寫出該反應的文字表達式：_________。

（2）根據表格數據計算，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】 氣壓 鐵＋水＋氧氣→氫氧化亞鐵 20.2% 鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底，使實驗結果更準確 測量時考慮到導管容積和扣除內容物后的集氣瓶容積，使實驗結果更準確

【解析】

（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷，符號表達式為：；

（2）紅磷燃燒消耗氧氣，生成的五氧化二磷是固體，使瓶內的氣壓變小，水倒吸；

[交流表達]

（1）鐵與氧氣、水反應生成氫氧化亞鐵，該反應的文字表達式為：鐵＋水＋氧氣→氫氧化亞鐵；

（2）根據反應前后燒杯內水的體積變化可以看出，消耗的氧氣的體積是：80-54.5=25.5mL，故氧氣的體積分數為：；

（3）

①使用鐵的緩慢氧化消耗氧氣，使氧氣消耗的更為徹底，實驗結果更準確；

②測量時考慮導管容積和扣除內容物后的集氣瓶的體積，使實驗結果更為準確；

故填：①鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更為徹底，使實驗結果更準確；②測量時考慮到導管容積和扣除內容物后的集氣瓶容積，使實驗結果更準確。