課本上測量空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,其采用的是紅磷燃燒的方法,請寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式 ,燃燒時的現(xiàn)象主要有
紅磷燃燒,發(fā)出黃光,產(chǎn)生濃厚的白煙,放熱
紅磷燃燒,發(fā)出黃光,產(chǎn)生濃厚的白煙,放熱
。但是該實(shí)驗(yàn)存在不少的缺點(diǎn),如污染環(huán)境、誤差大等。在老師指導(dǎo)下,我?;瘜W(xué)興趣小組決定利用以鐵粉和氯化鈉為主要成分的脫氧劑測量空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。
【實(shí)驗(yàn)原理】鐵生銹消耗氧氣,生成固體鐵銹;氯化鈉可以加快鐵銹蝕的速率。
【實(shí)驗(yàn)過程】
(1)取一個集氣瓶,其實(shí)際容積是150mL,在其內(nèi)部先加入25mL的水;再取一個量筒,內(nèi)盛100mL的水。
(2)室溫時,按如圖乙所示進(jìn)行組裝,在檢查裝置氣密性良好的情況下將足量的脫氧劑利用薄且透氣的無紡布袋包懸吊在橡皮塞反面。一會兒觀察到量筒內(nèi)的現(xiàn)象為 量筒內(nèi)液面下降(或量筒內(nèi)的導(dǎo)管中水倒吸)
量筒內(nèi)液面下降(或量筒內(nèi)的導(dǎo)管中水倒吸)
,這是因?yàn)?集氣瓶內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓
集氣瓶內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓
。
(3)當(dāng)量筒內(nèi)水面高度不再變化且溫度恢復(fù)至室溫時,讀出水面在75mL刻度處。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以算出,空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是 20
20
%。(無紡布包的體積忽略不計(jì))
【拓展探究】
(4)小強(qiáng)同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):取相對足量的鐵釘用砂紙打磨,稱其質(zhì)量,按如圖丙裝置,放置3天,再取出鐵釘稱量(鐵釘生銹后固體質(zhì)量會增大)。
根據(jù)表的設(shè)計(jì)重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),得到鐵釘質(zhì)量增加情況如表。
溫度/℃ |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
鐵釘質(zhì)量增加/g |
0.02 |
0.04 |
0.08 |
0.16 |
0.18 |
0.18 |
0.18 |
小強(qiáng)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)是探究
溫度
溫度
因素對鐵釘腐蝕快慢的影響,結(jié)論是
在其他因素相同的情況下,溫度越高鐵釘腐蝕越快
在其他因素相同的情況下,溫度越高鐵釘腐蝕越快
。
(5)有同學(xué)認(rèn)為小強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)未能真實(shí)反映50℃以后鐵釘腐蝕的快慢,理由是50℃以后鐵釘質(zhì)量沒有變化。請分析鐵釘質(zhì)量沒有變化的原因:
50℃以后試管中的氧氣已耗盡
50℃以后試管中的氧氣已耗盡
;改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案證明你的分析:
用容積較大的容器代替丙圖中的試管,分別在50℃、60、℃70℃重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)(合理即可)
用容積較大的容器代替丙圖中的試管,分別在50℃、60、℃70℃重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)(合理即可)
。