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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

【査阅资料】①Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢

②硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与NaOH溶液不反应。

③NaOH溶液可吸收硫化氢和二氧化碳。

【实验过程】

①取0.5g碳酸钠、0.2g硫粉混合后置于试管中,加入(如图①所示,夹持装置已略去),制得Na2S4 , 反应为:4Na2CO3+12S+X 2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2 , X的化学式为

②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10mL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②所示);

③将该试管插入水中(如图③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h2 , 记录数据h2。理论上h2:h1=

④按照①~③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/cm

11.0

11.4

11.6

h2/cm

8.7

9.1

9.2

【解释与结论】根据第1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%);

【反思与评价】实验过程①中浓NaOH溶液的作用是;若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,测定结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”),理由是:

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