探究為什麼-從氧化反應推算氧氣濃度

                                                                             <內容參考PASCO資訊，轉載請註明出處>

簡介

生活中充滿著各式各樣的氧化現象，有些反應迅速，例如燃燒的過程，有些反應緩慢，例如金屬生鏽的過程。本次的活動將使用鋼絲絨，觀察其氧化的現象，並搭配氣壓感應器，偵測反應前後氣壓的變化，計算起使的氧氣濃度。

活動所需材料與設備

• 無線氣壓感應器(PS-3203)
• SPARKvue軟體
• 鋼絲絨 1g
• 大型試管
• 軟木塞蓋(中間需有孔洞)
• 燒杯150ml, 250ml
• 白醋 50~60ml

活動流程

1. 透過導管與轉接器，將氣壓感應器、軟木塞蓋與試管架設成一個系統
2. 開啟氣壓感應器，並與SPARKvue軟體相互連接
3. 取得1g的鋼絲絨，將鋼絲絨延展開來，以增加反應的表面積
4. 在150ml的燒杯內裝入50ml的白醋，將鋼絲絨浸泡於白醋中大約1min
5. 將鋼絲絨取出，使用紙巾擦拭，讓鋼絲絨上不要殘留液體
6. 將鋼絲絨放置於試管內(盡量要增加鋼絲絨反應的表面積)
7. 將軟木塞蓋蓋上，點擊開始偵測數據
8. 觀察反應過程中，鋼絲絨外觀上的變化，以及內部氣壓的變化
9. 當氣壓不在變化後(大約20~30min)，點擊停止測量，觀察起使壓力與最終壓力值
10. 計算系統內的氧氣濃度

問題討論

1. 為什麼在反應前要將鋼絲絨浸泡於白醋中?除了浸泡白醋，還有什麼其他的方式可以達到相同目的?
2. 在試管中發生了什麼反應?寫出反應的方程式，並描述反應過程裡產生了哪些變化
3. 在反應中為什麼氣壓會產生變化?反應結束後氣壓有變成零嗎?為什麼可以透過氣壓的變化推知系統內的氧氣濃度?

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