空氣中氧氣含量測(cè)定的再認(rèn)識(shí)。請(qǐng)回憶教材用紅磷燃燒來(lái)粗略測(cè)定空氣中氧氣含量的裝置。
(1)寫(xiě)出紅磷燃燒的文字表達(dá)式 ,屬
化合
化合
反應(yīng)(填“化合”或“分解”)。
(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) 壓強(qiáng)
壓強(qiáng)
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(wèn)題提出】有實(shí)驗(yàn)資料表明:燃燒過(guò)程中當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)低于7%時(shí),紅磷就無(wú)法繼續(xù)燃燒,因此通過(guò)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)如圖實(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)如下表
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)】
(3)鐵生銹過(guò)程發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)(一個(gè)緩慢氧化的過(guò)程),首先是鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵,寫(xiě)出氫氧化亞鐵的符號(hào)
Fe(OH)2
Fe(OH)2
。然后生成氫氧化鐵,最終生成鐵銹。
(4)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后測(cè)得空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)是
20.2%
20.2%
(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)。
(5)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:
鐵的緩慢氧化使集氣瓶中氧氣消耗更徹底,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
鐵的緩慢氧化使集氣瓶中氧氣消耗更徹底,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
。
【答案】磷+氧氣
五氧化二磷;化合;壓強(qiáng);Fe(OH)
2;20.2%;鐵的緩慢氧化使集氣瓶中氧氣消耗更徹底,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