Question

【题目】某化学兴趣小组对“暖宝宝”的成分进行探究，并利用其发热原理测定空气中氧气的体积分数。

（查阅资料）

“暖宝宝”中含有铁粉、活性炭、水、氯化钠等物质。遇空气发生反应的表达式是：

铁+氧气+水→氢氧化亚铁，写出该反应的化学方程式________________该过程放热。

（进行实验）

验证“暖宝宝”中含有铁粉。甲同学打开一袋“暖宝宝”，将其中粉末倒入烧杯中，用磁铁与之充分接触，发现有黑色粉末被吸引，证明“暖宝宝”中确实含有铁粉。

（现象与讨论）

乙同学无意中将吸出的铁粉撒在了酒精灯火焰上，意外地发现铁粉燃烧，火星四射。该小组同学对此现象展开讨论：铁丝在空气中不能燃烧，铁粉在空气中能燃烧，这是因为___.

（实验回顾）

图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。

实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内___减小。若装置的气密性良好，操作规范，可以根据集气瓶中水的变化，粗略测得空气中氧气的含量。写出红磷燃烧的化学方程式___.

（实验改进1）丙同学使用图2装置进行实验，实验前应先进行的操作是________________

（实验过程）

步骤1：在注射器中放入足量暖宝宝粉末（体积为2ml），封闭。

步骤2：打开弹簧夹，将活塞向右拉至一定距离，关闭弹簧夹。

步骤3：不断轻轻晃动注射器，至活塞位置不再发生变化。

（实验处理）

（1）实验中需要记录的数据是____________，____________

（2）上述实验测得过程至少需要重复两次，其目的是________________

（表达与交流）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是____________

（实验改进2）丁同学设想用图1装置，换用“暖宝宝”中的物质代替红磷将其燃烧，进行氧气含量的测定，你认为____________（填“是”或“否”）可行，并说明理由____________（如填“是”，此空可不必作答）。

Answer 1

【答案】2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 铁粉与空气的接触面积比铁丝与空气的接触面积大 压强 4P+5O22P2O5 检查装置的气密性 注射器中原来空气的体积 至活塞位置不再变化时注射器中的气体体积 减小误差 “暖宝宝”消耗氧气更彻底，实验结果更准确 否 “暖宝宝”中的活性炭燃烧生成二氧化碳气体，导致水不能进入集气瓶，不能测定空气中的氧气含量

【解析】

[查阅资料]化学反应前后各种原子个数相等，根据题意，反应的化学方程式为：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2。[现象与讨论]铁粉与空气的接触面积比铁丝与空气的接触面积大。[实验回顾]红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内气体减少，压强变小，温度冷却到室温，打开止水夹，烧杯中的水会由导气管进入集气瓶中，进入水的体积等于消耗氧气的体积。红磷燃烧生成五氧化二磷，4P+5O22P2O5 。[实验改进1]丙同学使用图2装置进行实验，实验前应先进行的操作是检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果。[实验处理]（1）实验中需要记录的数据是注射器中原来空气的体积、至活塞位置不再变化时注射器中的气体体积，两者体积之差即为注射器中氧气的体积，进一步可计算空气中氧气的含量；上述实验测得过程至少需要重复两次，其目的是减小误差。[表达与交流]从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是“暖宝宝”消耗氧气更彻底，实验结果更准确。[实验改进2]“暖宝宝”中的活性炭燃烧生成二氧化碳气体，导致水不能进入集气瓶，不能测定空气中的氧气含量，因此不能换用“暖宝宝”中的物质代替红磷将其燃烧，进行氧气含量实验的测定。