Question

19．冬季取暖人們常用到暖寶寶（圖1），其熱量來源于鐵的緩慢氧化．化學(xué)小組的同學(xué)突發(fā)奇想，想利用暖寶寶測定空氣中氧氣的含量．
查閱資料：（1）暖寶寶的主要成分鐵粉、木炭、食鹽．
（2）暖寶寶反應(yīng)的主要原理是鐵粉與氧氣、水共同作用生成氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe+3O₂+6H₂O═4Fe（OH）₃．
設(shè)計實(shí)驗(yàn)：化學(xué)小組的同學(xué)設(shè)計了圖2所示裝置．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①檢查裝置氣密性；
②向250mL集氣瓶中加入20mL水；
③讀取溫度計示數(shù)為18°C，撕掉暖寶寶上的貼紙，塞緊橡膠塞；
④觀察溫度計示數(shù)的變化；
⑤待溫度計示數(shù)為18°C時，打開彈簧夾，液面如圖所示．
回答下列問題：

（1）檢查裝置氣密性的方法是連接好裝置，將導(dǎo)管的一端放入水中，用熱毛巾捂住集氣瓶，水中導(dǎo)管口有氣泡，松開熱毛巾后導(dǎo)管中有一小段水柱，說明裝置氣密性良好．
（2）小組同學(xué)的設(shè)計中，集氣瓶內(nèi)水的作用是為鐵生銹提供水．
（3）空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是17%（計算結(jié)果保留整數(shù)）．
實(shí)驗(yàn)反思：反思實(shí)驗(yàn)過程，你認(rèn)為小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的可能原因有裝置漏氣（或鐵粉不足等）（寫出一條即可）．用暖寶寶代替紅磷做這個實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)是鐵生銹消耗氧氣緩慢，實(shí)驗(yàn)時間長．

Answer 1

分析 查閱資料：
（2）根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式；
回答下列問題：
（1）凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
（2）鐵和氧氣、水同時接觸時容易生銹；
（3）根據(jù)進(jìn)入集氣瓶中的水的體積可以計算空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)；
實(shí)驗(yàn)反思：
如果裝置漏氣，鐵粉不足時，會產(chǎn)生誤差；
用暖寶寶代替紅磷做這個實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)是鐵生銹消耗氧氣緩慢，實(shí)驗(yàn)時間長．

解答 解：查閱資料：
（2）暖寶寶反應(yīng)的主要原理是鐵粉與氧氣、水共同作用生成氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Fe+3O₂+6H₂O═4Fe（OH）₃．故填：4Fe+3O₂+6H₂O═4Fe（OH）₃．
回答下列問題：
（1）檢查裝置氣密性的方法是：連接好裝置，將導(dǎo)管的一端放入水中，用熱毛巾捂住集氣瓶，水中導(dǎo)管口有氣泡，松開熱毛巾后導(dǎo)管中有一小段水柱，說明裝置氣密性良好．故填：連接好裝置，將導(dǎo)管的一端放入水中，用熱毛巾捂住集氣瓶，水中導(dǎo)管口有氣泡，松開熱毛巾后導(dǎo)管中有一小段水柱，說明裝置氣密性良好．
（2）小組同學(xué)的設(shè)計中，集氣瓶內(nèi)水的作用是為鐵生銹提供水．故填：為鐵生銹提供水．
（3）實(shí)驗(yàn)前，集氣瓶內(nèi)空氣的體積為（250-20）ml=230ml，實(shí)驗(yàn)前量筒內(nèi)水的體積為100ml，實(shí)驗(yàn)后結(jié)束后，量筒內(nèi)的水的體積為60ml，減少了40ml，這些水進(jìn)入了集氣瓶內(nèi)，這些水的體積即為被消耗的氧氣的體積，即40ml．所以空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是$\frac{100ml-60ml}{250ml-20ml}×100%$≈17%；故填：17；
實(shí)驗(yàn)反思：
實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的可能原因有裝置漏氣，鐵粉不足等；
用暖寶寶代替紅磷做這個實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)是鐵生銹消耗氧氣緩慢，實(shí)驗(yàn)時間長．
故填：裝置漏氣（或鐵粉不足等）；鐵生銹消耗氧氣緩慢，實(shí)驗(yàn)時間長．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計，還對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了評價，綜合性比較強(qiáng)．實(shí)驗(yàn)設(shè)計題是近幾年中考的重要考點(diǎn)之一，希望同學(xué)們前后聯(lián)系，認(rèn)真掌握．