27.空氣中氧氣含量測定的再認識。
【實驗回顧】如圖1是實驗室用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量的裝置。
(1)寫出紅磷燃燒的化學方程式
。
(2)實驗原理:由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣,使瓶內
減小,量筒中水倒吸到集氣瓶。若裝置的氣密性良好,操作規(guī)范,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(shù)低于7% 時,紅磷就無法繼續(xù)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】根據(jù)鐵在空氣中生銹的原理設計如圖2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).測得實驗數(shù)據(jù)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)鐵生銹過程發(fā)生復雜的化學反應,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(jù)數(shù)據(jù)計算,改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)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高的原因是:①
;②
。