Question

甲同學對寒痛樂熨劑（簡稱“寒痛樂”）的發熱原理產生了濃厚興趣，于是帶了幾包寒痛樂，來到實驗室對其進行研究。


【查閱資料】
[ 用法用量 ] 外用，一日1次。將外袋剪開，取出藥袋，晃動數次，使藥物充分松散，接觸空氣，手摸有熱感時，置于固定袋內，覆蓋于痛患處，每袋可發熱不少于15小時。
[ 原料層 ] 鐵、蛭石、活性炭、水等。
[ 作用原理 ] 鐵跟氧氣和水反應生成氫氧化鐵（固體），并放熱。
【實驗一】驗證寒痛樂成分中所含鐵的化學性質。

步驟	實驗操作	實驗現象
	將寒痛樂打開，將藥物倒入一燒杯中，觀察	藥物為黑色固體粉末
	用一條形磁鐵與燒杯中的黑色粉末充分接觸，取適量吸附在磁鐵上的黑色粉末放于燃燒匙中，在酒精燈上點燃后伸入盛有氧氣的集氣瓶中，觀察	劇烈燃燒，

 
實驗結論：寫出此反應的文字表達式                                        。
集氣瓶中加水的作用是                                          。
【實驗二】用寒痛樂熨劑藥粉測定空氣中氧氣的含量。
甲同學設計了如下圖所示裝置，進行實驗。

【實驗記錄

步驟	實驗操作	主要實驗現象	實驗結論及解釋
	連接好裝置如上圖所示，然后		裝置的氣密性良好
	加入足量藥品，迅速將膠塞蓋嚴，并充分振蕩		進入集氣瓶內水的體積即為空氣中氧氣的含量。

 
【實驗反思】乙同學認為甲同學所做“寒痛樂藥粉測定空氣中氧氣的含量”的實驗不能證明上述結論，他將操作改進后再進行測量，得到了較為準確的結果。他改進后的操作為                   
                                           。

Answer 1

[實驗一] ②火星四射，放出熱量，生成黑色固體
實驗結論: 鐵 + 氧氣四氧化三鐵
防止瓶底炸裂
[實驗二] ①手捂集氣瓶    水中的導管口有氣泡冒出
②放熱，導管口有氣泡冒出，一段時間后，量筒中的水沿導管逐漸被吸入到集氣瓶中
[實驗反思] 關閉彈簧夾a后加入足量藥品，迅速將膠塞蓋嚴，并充分振蕩，待冷卻后打開彈簧夾a

解析試題分析：鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成一種黑色固體；為防止該實驗中產生的熾熱的四氧化三鐵炸裂瓶底，通常要在集氣瓶內加入一定量的水；在空氣中氧氣含量的測定實驗中，首先要進行裝置氣密性的檢查，用手緊捂集氣瓶，如果量筒內的導氣管口有氣泡冒出證明裝置的氣密性良好；根據寒痛樂的作用原理可知，加入足量藥品，迅速將膠塞蓋嚴，并充分振蕩后可觀察到放熱，導管口有氣泡冒出，一段時間后，量筒中的水沿導管逐漸進入到集氣瓶中；在實驗二的設計中，實驗時沒有夾住彈簧夾，在實驗過程中，集氣瓶內的氣體會有一部分跑出來，對實驗造成影響，改進裝置應從上述方面進行思考。
考點：鐵的化學性質，空氣中氧氣含量的測定。