Question

20．空氣中氧氣的含量的測定有多種方法．甲學生設計了如圖1所示的實驗方案：在燃燒匙內盛過量紅磷，點燃后立即插入集氣瓶內，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水進入集氣瓶．回答下列問題：

（1）圖1實驗中盛放過量紅磷的原因是使裝置中的氧氣完全反應，反應結束后，打開止水夾，水自動進入集氣瓶的直接原因是氧氣消耗，集氣瓶中的壓強減�。�
（2）乙學生用硫粉代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量，如圖2所示，但是實驗沒有成功．請你說明實驗不能成功的原因是硫燃燒生成二氧化硫氣體．
（3）查閱資料得知，鎂條在空氣中燃燒，不僅能與空氣中的氧氣反應生成氧化鎂，還能與氮氣反應生成氮化鎂（已知氮化鎂中氮元素的化合價為-3價），你認為能否用鎂條代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量（填“能”或“不能”）不能，這會使測量的結果偏大（填“偏大”“偏小”或“不變”）．
（4）請寫出鎂條在空氣中燃燒的化學反應符號表達式：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO、3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．

Answer 1

分析 為了耗盡裝置中的氧氣，紅磷應該足量；
硫在空氣中燃燒生成二氧化硫氣體；
鎂在空氣中和氧氣反應生成氧化鎂，和氮氣反應生成氮化鎂．

解答 解：（1）圖1實驗中盛放過量紅磷的原因是使裝置中的氧氣完全反應；
反應結束后，打開止水夾，水自動進入集氣瓶的直接原因是氧氣消耗，集氣瓶中的壓強減�。�
故填：使裝置中的氧氣完全反應；氧氣消耗，集氣瓶中的壓強減�。�
（2）實驗不能成功的原因是硫燃燒生成二氧化硫氣體，導致水不能進入集氣瓶．
故填：硫燃燒生成二氧化硫氣體．
（3）因為鎂能和空氣中的氧氣、氮氣反應，因此不能用鎂條代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量；
如果利用鎂測定氧氣的含量，由于鎂能和空氣中的氮氣、氧氣反應，會使測量的結果偏大．
故填：偏大．
（4）鎂條在空氣中燃燒的化學方程式為：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO、3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．
故填：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO、3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．