Question

17．某興趣小組用如圖所示裝置進(jìn)行空氣含氧量及助燃實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)前已檢查好裝置氣密性，并使導(dǎo)管充滿水，先關(guān)閉止水夾，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)均重復(fù)此操作）．
【實(shí)驗(yàn)（一）】將蠟燭點(diǎn)燃后立即放入集氣瓶中并塞緊橡皮塞，不一會(huì)兒，蠟燭熄滅，待集氣瓶?jī)?nèi)溫度冷卻到室溫，打開(kāi)止水夾，觀察到液面遠(yuǎn)未上升到集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$．燒杯中NaOH溶液的作用是吸收蠟燭燃燒產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w；
【提出問(wèn)題】上述實(shí)驗(yàn)，是什么因素造成集氣瓶?jī)?nèi)液面未上升到集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$？
【猜想與假設(shè)】集氣瓶?jī)?nèi)氧氣沒(méi)有消耗完，可能還有剩余．
【實(shí)驗(yàn)（二）】繼上述實(shí)驗(yàn)，小心關(guān)閉止水夾，取出橡皮塞并將蠟燭換成足量白磷，點(diǎn)燃白磷后，再次放入【實(shí)驗(yàn)（一）】反應(yīng)后的裝置中并塞緊橡皮塞，發(fā)現(xiàn)白磷又能燃燒，冒出大量白煙，待集氣瓶?jī)?nèi)溫度冷卻到室溫，打開(kāi)止水夾，觀察到液面上升到集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$左右．
【解釋與結(jié)論】蠟燭已經(jīng)不能燃燒，而換成白磷放入實(shí)驗(yàn)（一）反應(yīng)后的集氣瓶?jī)?nèi)，剩余的氣體又能繼續(xù)支持白磷燃燒，證明實(shí)驗(yàn)（一）后集氣瓶?jī)?nèi)確實(shí)還有O₂剩余（填寫(xiě)化學(xué)式）．也就是說(shuō)，剩余氧氣的濃度太小不能繼續(xù)支持蠟燭的燃燒，但可以支持白磷的燃燒，說(shuō)明氧氣支持物質(zhì)燃燒與濃度有關(guān)，請(qǐng)你再舉出一個(gè)燃燒與氧氣濃度有關(guān)的例子證明此結(jié)論．例如：鐵絲不能在空氣中燃燒卻能在氧氣中燃燒．該實(shí)驗(yàn)后集氣瓶?jī)?nèi)剩余的主要?dú)怏w是N₂（填寫(xiě)化學(xué)式）．
【實(shí)驗(yàn)（三）】實(shí)驗(yàn)小組成員繼續(xù)在【實(shí)驗(yàn)（二）】反應(yīng)后的裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．關(guān)閉止水夾，取出橡皮塞，點(diǎn)燃足量的鎂條再次小心放入上述蠟燭、白磷燃燒后的集氣瓶中并塞緊橡皮塞，發(fā)現(xiàn)鎂條在瓶?jī)?nèi)剩余氣體中又能燃燒，燃燒完后，待集氣瓶?jī)?nèi)溫度冷卻到室溫，打開(kāi)止水夾，最終集氣瓶?jī)?nèi)液面上升，幾乎充滿整個(gè)集氣瓶．
【解釋與結(jié)論】上述實(shí)驗(yàn)（三）說(shuō)明氮?dú)饽苤С宙V條的燃燒．
【拓展延伸】從以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)啟示我們對(duì)燃燒條件新的認(rèn)識(shí)是可燃物的燃燒與氧氣的濃度有關(guān)；支持可燃物燃燒的氣體不僅只有氧氣．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)（一）】根據(jù)氫氧化鈉會(huì)與二氧化碳反應(yīng)分析；
【解釋與結(jié)論】根據(jù)【實(shí)驗(yàn)（二）】現(xiàn)象分析，氧氣被耗盡后剩余的主要為氮?dú)猓?br />【解釋與結(jié)論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)（三）現(xiàn)象分析；
【拓展延伸】可得可燃物的燃燒與氧氣的濃度有關(guān)；支持可燃物燃燒的氣體不僅只有氧氣．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)（一）】氫氧化鈉會(huì)與二氧化碳反應(yīng)，所以燒杯中NaOH溶液的作用是吸收蠟燭燃燒產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w；
【解釋與結(jié)論】白磷放入實(shí)驗(yàn)（一）反應(yīng)后的集氣瓶?jī)?nèi)，剩余的氣體又能繼續(xù)支持白磷燃燒，證明實(shí)驗(yàn)（一）后集氣瓶?jī)?nèi)確實(shí)還有O₂剩余．也就是說(shuō)，剩余氧氣的濃度太小不能繼續(xù)支持蠟燭的燃燒，但可以支持白磷的燃燒，說(shuō)明氧氣支持物質(zhì)燃燒與濃度有關(guān)，例如：鐵絲不能在空氣中燃燒卻能在氧氣中燃燒．氧氣被耗盡后集氣瓶?jī)?nèi)剩余的主要?dú)怏w是N₂．
【解釋與結(jié)論】通過(guò)實(shí)驗(yàn)（二）集氣瓶?jī)?nèi)剩余的主要?dú)怏w是N₂．點(diǎn)燃足量的鎂條放入集氣瓶中并塞緊橡皮塞，發(fā)現(xiàn)鎂條在瓶?jī)?nèi)剩余氣體中又能燃燒，燃燒完后，待集氣瓶?jī)?nèi)溫度冷卻到室溫，打開(kāi)止水夾，最終集氣瓶?jī)?nèi)液面上升，幾乎充滿整個(gè)集氣瓶．說(shuō)明消耗的是氮?dú)�，說(shuō)明 氮?dú)饽苤С宙V條的燃燒．
【拓展延伸】從以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)可以看出：可燃物的燃燒與氧氣的濃度有關(guān)；支持可燃物燃燒的氣體不僅只有氧氣．
故答案為：【實(shí)驗(yàn)（一）】吸收蠟燭燃燒產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w；
【解釋與結(jié)論】O₂；鐵絲不能在空氣中燃燒卻能在氧氣中燃燒；N₂；
【解釋與結(jié)論】氮?dú)饽苤С宙V條的燃燒
【拓展延伸】可燃物的燃燒與氧氣的濃度有關(guān)；支持可燃物燃燒的氣體不僅只有氧氣

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)室探究空氣成分不選擇鎂做燃料，因?yàn)殒V條燃燒時(shí)不但消耗氧氣而且還會(huì)消耗空氣中的氮?dú)猓?/p>