26.对空气中氧气含量测定实验的再认识。
Ⅰ.某校化学兴趣学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上,改进出如图1所示的实验装置。实验步骤如下:
①连接仪器,装置的气密性良好;
②整个集气瓶的体积是c,集气瓶里装入适量a体积的水,在燃烧匙里放入足量红磷,把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中;
③利用凸透镜对红磷加热,待集气瓶完全冷却至室温后,量出集气瓶中水的体积是b。
请回答下列问题:
(1)红磷燃烧的实验现象有
,整个实验过程中,集气瓶内水面的变化情况是
。
(2)利用a、b、c三个数据,写出空气中氧气的体积分数表达式为
。
(3)组内成员小明对“实验前集气瓶里要装入适量a体积的水”非常不理解。咨询组长后,他终于明白“实验前装入水”的作用,其一是
;其二是
。
Ⅱ.该兴趣小组同学继续改进实验,通过查询资料,利用四硫化钠(Na
2S
4)固体替代红磷进行实验,其反应原理为:2Na
2S
4+O
2+2H
2O═8S↓+4NaOH。实验过程如下:
①将足量的四硫化钠(Na
2S
4)固体置于试管中,再加入适量的水并立即塞紧橡胶塞,再充分振荡;
②测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h
1(如图2所示);
③将该试管倒置于水槽中(如图3所示),在水中取下橡胶塞;
④当现象稳定后在水下塞紧橡胶塞,将试管取出倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离(如图4所示)记录数据h
2。
⑤按照①~④再重复实验2次,3次实验数据记录如表:
| 第1次 | 第2次 | 第3次 |
h1/cm | 11.0 | 11.4 | 11.6 |
h2/cm | 9.6 | 9.1 | 9.2 |
(4)步骤①中进行充分振荡的目的是
,可观察到的实验现象为
;
(5)分析3次实验数据,你认为第
次实验数据应舍弃,利用数据计算本实验测得的空气中氧气的体积分数约为
%(结果精确到0.1%)。