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  • 1. (2019九上·惠山期中) 二百多年前,法国化学家拉瓦锡用图1装置定量的研究了空气的成分。仿照这个历史上著名实验的原理,用图2所示装置来测定空气中氧气的含量。

    (实验回顾)图2是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。写出红磷燃烧的符号表达式

    (分析讨论)用红磷燃烧的方法测出的氧气含量总是低于21%,有没有其他物质可以代替红磷进行实验而使实验结果更准确呢?

    (实验改进1)同学们用蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量,发现蜡烛很快熄灭,回流到集气瓶中的水远远小于瓶中气体体积的1/5。是什么原因所致呢?

    (猜想与假设)猜想①:蜡烛燃烧产生CO2气体;猜想②:

    (实验验证)将蜡烛点燃后用氧气传感器定量测定瓶中的氧气含量,数据如图3。

    (得出结论)空气中氧气体积分数降低了%。

    (查阅资料)在老师的指导下,同学们查阅了红磷、白磷、蜡烛等可燃物燃烧所需要的最低含氧量以及其他信息如下:

    资料1:

    可燃物名称

    红磷

    白磷

    蜡烛

    最低含氧量/%

    8.0

    4.0

    16.0

    甲、乙、丙三个小组分别用过量红磷、白磷、蜡烛进行该实验,用测氧气浓度的传感器测得反应后的氧气浓度分别为8.85%、3.21%、16.7%,数据与表中的理论值基本一致。其中蜡烛燃烧后用测一氧化碳浓度传感器测算一氧化碳浓度约为2%。

    资料2:二氧化碳因与氢氧化钠溶液发生化学反应,实验室常用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳。

    资料3:蜡烛或者木炭在密闭的集气瓶中燃烧,氧气浓度不断变小的同时,会有一氧化碳气体生成。常温下一氧化碳难溶于水,且不与氢氧化钠溶液反应。

    (交流与讨论)根据以上信息回答下列问题:

    ①白磷和红磷相比,使用白磷能使结果更准确,其原因是

    ②有同学提议选用木炭替代红磷做实验,在集气瓶底部预先放少量氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳气体,小华觉得不可行,其主要原因是

    (实验改进2)食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。同学们尝试用图4装置进行实验来测定空气中氧气的含量。

    下表是实验过程中记录的有关数据:

    实验所需的时间/min

    0

    5

    10

    30

    35

    45

    量筒中液面的刻度/mL

    50

    35

    27.5

    19.7

    19.7

    19.7

    ①脱氧剂发生复杂的化学反应,首先是铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁固体,写出该反应的符号表达式

    ②分析表中数据得知,至少经过分钟后,量筒中的液面不再下降。

    ③根据表中实验数据进行推算,广口瓶中氧气的体积分数约为(结果精确到0.1%)。

    (实验拓展)铁在不同的条件下与氧气反应可生成不同种铁的氧化物, 58g四氧化三铁与多少克氧化铁(Fe2O3)中所含铁元素质量相等?(写出计算过程)

    (实验评价)与燃烧红磷法相比,用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是

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