Question

【題目】四硫化鈉（Na2S4）固體可代替紅磷測定空氣中氧氣的體積分數，反應原理為：

2Na2S4 + O2 + 2H2O = 8S↓ + 4NaOH

（實驗資料）①上述反應過程中溫度變化不明顯。

②Na2S4、NaOH均可溶于水。S為淡黃色粉末，不溶于水。

（實驗過程）①取適量四硫化鈉固體放于試管中(如圖1所示，夾持裝置已略去)

②向該試管中加入10ml水，迅速塞進橡皮塞，充分震蕩，測量液面至橡膠塞下沿的距離，記錄數據 h1(如圖2所示)。

③將該試管插入水中(如圖3所示)。拔下橡皮塞，觀察到____________ 。塞緊橡皮塞，將試管取出，倒過來，測量液面至橡膠塞下沿的距離，記錄數據 h2，理論上h1 ：h2 =___________ 。

④按照①-③再重復實驗2次，3次實驗數據如下表所示。

	第1次	第2次	第3次
h1/cm	11.0	11.4	11.6
h2/cm	8.7	9.1	9.2

（解釋與結論）根據第2次實驗數據，計算空氣中氧氣的體積分數為___________％（結果精確到0.1％）

（反思與評價）在實驗過程中，若向試管中加水后沒有迅速塞緊橡皮塞，則所測定的空氣中氧氣的體積分數將會____________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”).

Answer 1

【答案】水進入試管內，進入水的體積約為試管內空氣體積的五分之一，有黃色固體生成；5:4；20.2％；偏小

【解析】

實驗過程：③將該試管倒插入水中，取下橡皮塞，待試管中液面不再上升后塞緊橡皮塞，將試管取出，倒過來測量液面至橡膠塞下沿的距離為h2，由于氧氣約占空氣總體積的五分之一，因此h1：h2=h1：（h1-h1）=5：4；

解釋與結論：根據第2次實驗數據，空氣中氧氣的體積分數為：×100%=20.2%；

反思與評價：在實驗過程中，若向試管中加水后沒有迅速塞緊橡皮塞，則隨著氧氣的消耗，裝置外的空氣不斷進入裝置中，會導致裝置中除氧氣外的氣體增多，從而導致所測定的空氣中氧氣的體積分數偏小。