Question

【題目】空氣中氧氣含量測定的再認識。

【實驗回顧】實驗室用紅磷燃燒來測定空氣中氧氣含量。

（1）寫出紅磷燃燒的化學方程式 (33) 。

（2）實驗原理：紅磷燃燒消耗氧氣，使瓶內 (34) 減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶。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，測置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右圖實驗裝置，再次測定空氣中氧氣含量。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）鐵生銹過程首先是鐵與氧氣、水反應生成氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]，寫出該反應的化學方程式 。

（2）根據表中數據，改進實驗后與鐵反應的氧氣為 mL，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髙的原因可能是： 。

Answer 1

【答案】【實驗回顧】（1）4P ＋ 5O2 2P2O5（2）氣壓

【交流表達】（1）2Fe＋O2＋2H2O2Fe(OH)2（2） 25.5 20.2%（3）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。(答出任何一項即可。其他答案，合理即可。)

【解析】

試題分析：【實驗回顧】（1）紅磷燃燒的化學方程式為4P ＋ 5O2 2P2O5（2） 實驗原理：紅磷燃燒消耗氧氣，使瓶內氣壓減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶。【交流表達】（1）鐵生銹的化學方程式為2Fe＋O2＋2H2O2Fe(OH)2（2） 根據表中數據，改進實驗后與鐵反應的氧氣為：80ml-54.5ml=25.5ml；空氣中氧氣的體積分數是25.5ml÷126ml×100%=21.2%；（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髙的原因可能是：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；或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。