Question

【題目】對空氣中氧氣含量測定的再認識。

（經典賞析）科學家拉瓦錫用圖1裝置測定空氣中氧氣含量。該實驗中選擇汞為實驗藥品，把它放在密閉的容器里連續加熱12天，發現一部分銀白色的液態汞變成紅色粉末，同時容器里空氣的體積差不多減少，對應觀察到的現象為______。

（實驗回顧）圖2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反應方程式：______。

（2）實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中氧氣，使瓶內減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶中。用量筒測量進入瓶中水的體積，能粗略測得空氣中氧氣的含量。

（3）對該實驗認識正確的是______。

A紅磷燃燒產生大量白色的煙霧

B紅磷的用量不足會導致測定氧氣體積含量偏大

C紅磷燃燒以后，若未冷卻到室溫便打開止水夾，會導致測定氧氣體積含量偏小

D該實驗可說明氮氣難溶于水

（問題提出）某小組同學多次實驗發現，集氣瓶內上升的水面始終小于理論值。經查閱資料知：燃燒過程中當氧氣體積分數低于7%時，紅磷就無法繼續燃燒，因此通過上述實驗，測得結果與理論值相差較大。

（實驗改進）Ⅰ．根據鐵絲在空氣中生銹的原理（鐵與氧氣和水發生反應生成鐵銹）設計如圖3實驗裝置，再次測定空氣中氧氣含量，裝置中的食鹽水和活性炭會加速鐵生銹。

Ⅱ．測得實驗數據如表：

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

（1）根據表中數據計算，改進實驗后測得的空氣中氧氣體積分數是_____。（消耗的水的體積忽略不計，計算結果精確到0.1%）。

（2）實驗反思：從原理的角度分析，與紅磷燃燒法相比，用鐵絲生銹法測定空氣中氧氣含量的優點是_______。

（經典再識）科學家選擇汞作為藥品也有優點：汞的沸點為356.6℃，加熱時源源不斷氣化的汞原子和空氣中的氧分子發生的反應屬于氣相反應，反應可以達到完全，因此汞_______（填“能”或“不能”）將密閉容器內的氧氣幾乎耗盡！

Answer 1

【答案】玻璃鐘罩內液面上升約五分之一 CD 20.2% 鐵生銹消耗氧氣更徹底，扣除了內容物的容積 能

【解析】

經典賞析：

（1）該實驗中選擇汞為實驗藥品，把它放在密閉的容器里連續加熱12天，發現一部分銀白色的液態汞變成紅色粉末，同時容器里空氣的體積差不多減少1/5，對應觀察到的現象為玻璃鐘罩內液面上升約五分之一；

實驗回顧：

（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：；

（3）對該實驗認識正確的是：紅磷燃燒以后，須冷卻到室溫方可打開止水夾，該實驗可說明氮氣難溶于水。故填CD；

實驗改進：

（1）根據表中數據計算，改進實驗后測得的空氣中氧氣體積分數是：；

（2）實驗反思：從原理的角度分析，與紅磷燃燒法相比，用鐵絲生銹法測定空氣中氧氣含量的優點是：鐵生銹消耗氧氣更徹底，扣除了內容物的容積；

經典再識：

科學家選擇汞作為藥品也有優點：汞的沸點為356.6℃，加熱時源源不斷氣化的汞原子和空氣中的氧分子發生的反應屬于氣相反應，反應可以達到完全，因此汞能將密閉容器內的氧氣幾乎耗盡。