空气中氧气含量测定的再认识。

【实验回顾】如图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。

                              第9题图1

(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。

【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，测量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设计如图2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。

                                  第9题图2

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]，写出该反应的化学方程式________________________。

(2)根据上表数据计算，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高的原因是：

①____________________________________________________________________；

②______________________________________________________

答案

实验回顾】(1)4P＋5O₂ 2P₂O₅　(2)压强　【交流表达】(1)2Fe＋2H₂O＋O₂=== 2Fe(OH)₂　(2)20.2%　(3)①能够把氧气完全消耗　②避免了燃烧匙伸入集气瓶时，气体外逸

【解析】【实验回顾】用燃烧法测定空气中氧气含量时，通过可燃物燃烧消耗气体，使容器内气体减少，压强变小，在外界大气压的作用下，烧杯中的水进入集气瓶中，理论上进入水的体积就是可燃物燃烧消耗氧气的体积，红磷燃烧是红磷与氧气反应生成五氧化二磷。【实验改进】利用铁生锈消耗氧气，为加快铁生锈，先将纸袋在饱和食盐水中浸泡，并加入适量的活性炭。【交流表达】(1)铁生锈是复杂的变化，根据题意，铁与氧气、水反应先生成氢氧化亚铁，该反应属于化合反应，该反应的化学方程式为2Fe＋2H₂O＋O₂=== 2Fe(OH)₂。(2)氧气的体积分数×100%≈20.2%。(3)从实验原理角度分析，改进后的准确度更大，

其一是铁生锈对氧气含量的要求更低，即铁生锈比红磷燃烧更能充分消耗氧气；其二用红磷燃烧测定氧气含量时，需将燃着的红磷由集气瓶外伸入集气瓶中，燃着的红磷伸入集气瓶至塞紧胶塞时，有部分气体逸出，对实验结果有影响