问题 实验题

某化学小组测定空气中氧气的体积分数。

(1)根据右图回答问题。

①红磷燃烧的化学方程式为                

②若将红磷改为木炭,反应结束后降至室温,打开止水夹,烧杯中的水不倒吸入集气瓶的原因是                                     _。

(2)用四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数。

反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH(氢氧化钠)。

小资料:四硫化钠(Na2S4)与氧气、水反应生成难溶于水的固体硫(S)和易溶于水

的氢氧化钠。

【实验过程】

①取足量的四硫化钠固体加入试管中,再加入适量的水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图1所示)。

图1          图2

②将该试管插入水中(如图2所示),拔下橡胶塞,观察到    ,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2。理论上h2∶h1=     

③按照①和②再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。

 第1次第2次第3次
h1/cm11.011.411.6
h2/cm8.79.19.2
 

根据第3次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为     %(结果精确到 0.1%)。

答案

(1)①4P + 5O 22P2O5  

②因为木炭燃烧生成二氧化碳气体,集气瓶内气体体积不变,瓶内气体压强没有明显变化,所以,当打开止水夹时水不会吸入到集气瓶中。

(2)②试管内液面上升至液面高度不再改变    79∶100(或4∶5) ③ 20.7

题目分析:(1)红磷燃烧生成五氧化二磷;由于木炭燃烧生成的是二氧化碳气体,所以装置内压强变化不大,进入的水的量也就不多,故用该方法测定空气中氧气的体积分数结果会偏低;

(2)由于四硫化钠(Na2S4)与氧气会导致试管内的压强减小,所以把试管倒扣在水槽中试管中的液面会上升,上升的体积即为氧气的体积,即若原来空气的体积为5,那么水面上升1,即h2∶h1="4:5" ;根据第3次实验数据,空气的体积:氧气的体积=11.6:(11.6-9.2)=11.6:2.4 ,即氧气的体积分数=2.4/11.6 ×100%=20.7%

填空题
单项选择题 B型题