Question

1．實驗室用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量的裝置．
【實驗原理】由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內氣壓減小，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】有實驗資料表明：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，測量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如圖實驗裝置，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）紅磷在氧氣中燃燒的化學方程式：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
根據表中數據計算，改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數是20.2%（計算結果精確到0.1%）．
（2）從實驗原理角度分析，改進后的結果比教材實驗準確度髙的原因是鐵生銹消耗氧氣更徹底（寫一條）

Answer 1

分析 【實驗原理】
由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內氣壓減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶中；
【交流表達】
（1）紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷；
燒杯中減少的水的體積即為集氣瓶中被消耗的氧氣體積，再根據集氣瓶中空氣的體積可以計算空氣中氧氣的含量；
（2）從實驗原理角度分析，改進后的結果比教材實驗準確度髙的原因是：鐵生銹消耗氧氣更徹底，計算集氣瓶中空氣體積時扣除了內容物的體積．

解答 解：【實驗原理】
由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內氣壓減小，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．
故填：氣壓．
【交流表達】
（1）紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
故填：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數是：$\frac{80.0mL-54.5mL}{126.0mL}$×100%=20.2%，
故填：20.2%，
（2）從實驗原理角度分析，改進后的結果比教材實驗準確度髙的原因是：鐵生銹消耗氧氣更徹底，計算集氣瓶中空氣體積時扣除了內容物的體積等．
故填：鐵生銹消耗氧氣更徹底．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．