Question

16．某校化學興趣小組對空氣里氧氣含量的測定進行了科學探究，請參與探究活動并回答問題：

【探究活動一：課本實驗】
小偉用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量（裝置如圖1）
（1）紅磷燃燒時冒出濃厚的白煙．
（2）紅磷燃燒消耗氧氣，并且生成固體，使得集氣瓶內的氣壓減小，導致燒杯中的水倒吸入集氣瓶，從而粗略測出空氣中氧氣的體積分數(shù)．
（3）小偉測出的氧氣含量常常遠低于21%．可能的原因是紅磷的量不足或沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾．（答一點）
【探究活動二：改進課本實驗】
小嬌根據(jù)鐵的銹蝕實驗，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2）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
230mL	215.0mL	170.0mL

（4）根據(jù)本實驗數(shù)據(jù)，計算出空氣中氧氣的體積分數(shù)為19.6%．（計算結果保留一位小數(shù)）．
（5）該實驗中氯化鈉的作用是加速鐵生銹．

Answer 1

分析 根據(jù)空氣成分中主要包括氮氣和氧氣，氮氣約占空氣體積的五分之四，氧氣約占空氣體積的五分之一，紅磷燃燒消耗掉氧氣，水會進入集氣瓶中，約占總體積的五分之一；剩余的氣體主要包括氮氣和稀有氣體等不支持燃燒的氣體以及該實驗的注意事項進行解答．根據(jù)鐵生銹的知識進行分析解答即可．

解答 解：（1）紅磷燃燒的現(xiàn)象：產生大量白煙，放出熱量；
（2）紅磷燃燒消耗氧氣，并且生成固體，使得集氣瓶內的氣壓減小，導致燒杯中的水倒吸入集氣瓶，從而粗略測出空氣中氧氣的體積分數(shù)．
（3）小偉測出的氧氣含量常常遠低于21%．可能的原因是紅磷的量不足或沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾．
（4）根據(jù)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：215-170=45mL，故氧氣的體積分數(shù)為：$\frac{45mL}{230mL}$×100%≈19.6%；
（5）該實驗中氯化鈉的作用是加速鐵生銹．
答案：
（1）白煙；
（2）氣壓；
（3）紅磷的量不足或沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾；
（4）19.6%；
（5）加速鐵生銹．

點評 空氣和水是我們身邊重要的物質．空氣的成分、各成分的體積分數(shù)以及空氣中氧氣含量的測定實驗是初中化學學習的重點．