空氣中氧氣含量測(cè)定的再認(rèn)識(shí)。
【實(shí)驗(yàn)回顧】圖1是實(shí)驗(yàn)室用紅磷燃燒來粗略測(cè)定空氣中氧氣含量的裝置。
(1)寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式 。
(2)實(shí)驗(yàn)原理:由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣,使瓶?jī)?nèi)
氣壓
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(cè)量進(jìn)入瓶中水的體積,能粗略測(cè)得空氣中氧氣的含量。
【問題提出】有實(shí)驗(yàn)資料表明:燃燒過程中當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)低于7% 時(shí),紅磷就無法繼續(xù)燃燒,因此通過上述實(shí)驗(yàn),測(cè)量結(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(jì)圖2實(shí)驗(yàn)裝置,再次測(cè)定空氣中氧氣含量。裝置中飽和食鹽水、活性炭會(huì)加速鐵生銹。
Ⅱ.測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表
測(cè)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)鐵生銹過程發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),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+2H2O+O2=2Fe(OH)2
2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
。
(2)根據(jù)上表數(shù)據(jù)計(jì)算,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后測(cè)得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是
20.2%
20.2%
(計(jì)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)確度更高的原因是:
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
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(cè)量時(shí)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
測(cè)量時(shí)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
。