Question

某化學(xué)小組測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。

（1）根據(jù)右圖回答問(wèn)題。

①紅磷燃燒的化學(xué)方程式為                 。

②若將紅磷改為木炭，反應(yīng)結(jié)束后降至室溫，打開(kāi)止水夾，燒杯中的水不倒吸入集氣瓶的原因是                                      _。

（2）用四硫化鈉(Na₂S₄)固體可替代紅磷測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。

反應(yīng)原理為:2Na₂S₄+O₂+2H₂O=8S↓+4NaOH（氫氧化鈉）。

小資料：四硫化鈉(Na₂S₄)與氧氣、水反應(yīng)生成難溶于水的固體硫（S）和易溶于水

的氫氧化鈉。

【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】

①取足量的四硫化鈉固體加入試管中，再加入適量的水，迅速塞緊橡膠塞，充分振蕩。測(cè)量液面至橡膠塞下沿的距離，記錄數(shù)據(jù)h₁(如圖1所示)。

     圖1           圖2

②將該試管插入水中(如圖2所示)，拔下橡膠塞，觀察到     ，塞緊橡膠塞。將試管取出，倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，測(cè)量液面至橡膠塞下沿的距離，記錄數(shù)據(jù)h₂。理論上h₂∶h₁=      。

③按照①和②再重復(fù)實(shí)驗(yàn)2次。3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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

 

根據(jù)第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為      %(結(jié)果精確到 0．1%)。

 

Answer 1

【答案】

（1）①4P + 5O ₂2P₂O₅  

②因?yàn)槟咎咳紵�生成二氧化碳�(xì)怏w，集氣瓶?jī)?nèi)氣體體積不變,瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)沒(méi)有明顯變化，所以，當(dāng)打開(kāi)止水夾時(shí)水不會(huì)吸入到集氣瓶中。

（2）②試管內(nèi)液面上升至液面高度不再改變    79∶100(或4∶5)  ③ 20．7

【解析】

試題分析：（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷；由于木炭燃燒生成的是二氧化碳?xì)怏w，所以裝置內(nèi)壓強(qiáng)變化不大，進(jìn)入的水的量也就不多，故用該方法測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)結(jié)果會(huì)偏低；

（2）由于四硫化鈉(Na₂S₄)與氧氣會(huì)導(dǎo)致試管內(nèi)的壓強(qiáng)減小，所以把試管倒扣在水槽中試管中的液面會(huì)上升，上升的體積即為氧氣的體積，即若原來(lái)空氣的體積為5，那么水面上升1，即h₂∶h₁=4:5 ；根據(jù)第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，空氣的體積：氧氣的體積=11．6：（11．6-9．2）=11．6:2．4 ，即氧氣的體積分?jǐn)?shù)=2．4／11．6 ×100%=20．7%

考點(diǎn)：空氣成分的測(cè)定