Question

【题目】某化学兴趣小组对“暖宝宝”的成分进行探究，并利用其发热原理测定空气中氧气的体积分数。
【查阅资料】
“暖宝宝”中含有铁粉、活性炭、水、氯化钠等物质。遇空气发生反应的表达式是：
铁+氧气+水→氢氧化亚铁，该过程放热。
【进行实验】
验证“暖宝宝”中含有铁粉。甲同学打开一袋“暖宝宝”，将其中粉末倒入烧杯中，用磁铁与之充分接触，发现有黑色粉末被吸引，证明“暖宝宝”中确实含有铁粉。
（1）【现象与讨论】
乙同学无意中将吸出的铁粉撒在了酒精灯火焰上，意外地发现铁粉燃烧，火星四射。该小组同学对此现象展开讨论：
①铁丝在空气中不能燃烧，铁粉在空气中能燃烧，这是因为。
②假设铁粉在空气中燃烧和铁丝在氧气中的燃烧产物相同，该反应的文字表达式为。

（2）【实验回顾】
图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内减小C若装置的气密性良好，操作规范，可以根据量筒中水的变化，粗略测得空气中氧气的含量。
（3）【问题提出】
有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测定结果与理论值误差较大。
【实验改进1】

图2是铁在空气中反应的实验装置（该装置中饱和食盐水、活性炭（主要成分为碳）会加速铁在氧气中反应的速度）。兴趣小组的同学利用该装置，再次测定空气中氧气含量。

（4）【实验过程】
测得实验数据见下表：

测量项目	实验前	实验后
	烧杯中水的体积	烧杯中剩余水的体积	氧气瓶（扣除内容物）和导管的容积
体积/mL	80．0	54．5	126．0

【表达与交流】
①根据表内数据计算，实验改进后测得的空气中氧气的体积分数是（计算结果精确到0．1%）。
②从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因是；
（5）【实验改进2】
丁同学设想用图1装置，换用“暖宝宝”中的物质代替红磷将其燃烧，进行氧气含量的测定，你认为是否可行，并说明理由 ， 。

Answer 1

【答案】
（1）铁粉与空气的接触面积大,反应速率快,铁+氧气 四氧化三铁
（2）压强
（3）用热毛巾包裹住集气瓶|导管口有气泡冒出
（4）20．2%,改进后的反应使集气瓶中的氧气消耗更彻底,使实验结果更准确（或测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积,使实验结果更准确。）
（5）不可行,“暖宝宝”中的活性炭燃烧消耗氧气的同时,生成了二氧化碳气体,从而影响了实验结果
【解析】①铁丝在空气中不能燃烧，铁粉在空气中能燃烧，这是因为铁粉与空气的接触面积大，反应速率快；②铁粉在空气中燃烧和铁丝在氧气中的燃烧产物相同，该反应的文字表达式为铁+氧气 四氧化三铁；

【实验回顾】由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内气压减小，验证空气中氧气的含量；

【实验改进1】①检验装置的气密性的方法为用热毛巾包裹住集气瓶，导管口有气泡冒出说明装置的气密性良好；

【表达与交流】①根据表内数据计算，实验改进后测得的空气中氧气的体积分数是（80.0-54.6）÷126.0×100%=20.2%；②从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因是改进后的反应使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确（或测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确。）；

【实验改进2】丁同学设想用图1装置，换用“暖宝宝”中的物质代替红磷将其燃烧，进行氧气含量的测定，是不可行的，其理由为“暖宝宝”中的活性炭燃烧消耗氧气的同时，生成了二氧化碳气体，从而影响了实验结果.
【考点精析】掌握书写化学方程式、文字表达式、电离方程式是解答本题的根本，需要知道注意：a、配平 b、条件 c、箭号．