Question

【题目】空气中氧气含量测定的再认识。

（实验回顾）如图是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。

（1）写出红磷燃烧的化学方程式_______________。

（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内___________减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。

（3）进行实验时，瓶塞塞得太慢会导致实验测得结果_________1/5（大于或小于）。

（问题提出）有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大。

（实验改进）

Ⅰ. 根据铁在空气中生锈的原理：铁与空气中的氧气、水蒸气等发生复杂的化学反应，设计如图实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。

Ⅱ.测得实验数据如下表

（交流表达）

（1）铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2]，铁生锈是属于__________反应（剧烈氧化或缓慢氧化），写出该反应的化学方程式__________。

（2）根据表4数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是______(计算结果精确到0.1%)。

（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因是：

①______________；

②_____________。

Answer 1

【答案】4P+5O22P2O5 气压 大于 缓慢氧化 2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2 20.2% 铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确 测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确

【解析】

[实验回顾]（1）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷；化学方程式为：4P+5O22P2O5；

（2）红磷燃烧消耗了装置内的氧气，造成装置内的气压减小；

（3）红磷点燃后伸入集气瓶的速度太慢，会导致集气瓶中的空气受热逸出，导致实验结果偏大；

[交流表达]（1）铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe（OH）2]，化学方程式为：2Fe+2H2O+O2=2Fe（OH）2；该反应进行的非常缓慢，甚至不易觉察，属于缓慢氧化；

（2）根据反应前后烧杯内水的体积变化可以看出，消耗的氧气的体积是：80-54.5=25.5mL，故氧气的体积分数为：×100%＝20.2%；

（3）使用铁的缓慢氧化消耗氧气，使氧气消耗的更为彻底，实验结果更准确，测量时考虑导管容积和扣除内容物后的集气瓶的体积，使实验结果更为准确，故填：铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更为彻底，使实验结果更准确；测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确。