Question

某校研究性學(xué)習小組用如圖1裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗，燃燒、冷卻后打開止水夾，進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%．
（1 ）燃燒鎂條，冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶的原因是

 

．
（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的

 

%．現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮氣．
【發(fā)現(xiàn)問題】氮氣是怎樣減少的呢？
【假設(shè)一】氮氣與鎂條反應(yīng)而減少．
【假設(shè)二】

 

．
【查閱資料】
鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂（Mg₃N₂）固體．鎂條還可以在二氧化碳氣體中燃燒生成碳和氧化鎂，后一反應(yīng)的文字表達式是

 

．
【反思討論】
①討論后同學(xué)們認為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會跟空氣中的其它成分反應(yīng)，而且生成物為固體．他們應(yīng)該選擇（填編號）

 

． A．蠟燭   B．紅磷   C．硫粉
②小組同學(xué)共同設(shè)計了如圖2的兩套裝置，你認為合理的是（填編號）

 

．
【實驗拓展】
（3）小組的同學(xué)做完實驗后又嘗試用木炭或硫粉重新做了以上實驗，發(fā)現(xiàn)水幾乎沒有進入集氣瓶．經(jīng)討論，同學(xué)們一致認為如果事先在集氣瓶內(nèi)注入少量

 

溶液，實驗也能取得較好的效果．
（4）反思上述實驗的探究過程后認為：用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的選擇或生成物的要求上應(yīng)考慮的是

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：由題目的信息可知：燃燒鎂條，冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶的原因是鎂條與空氣中的氣體發(fā)生反應(yīng)；如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的21%，因為氧氣約占空氣體積的21%；現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮氣，氮氣減少的途徑有：氮氣與鎂條反應(yīng)而減少，氮氣溶于水而減少等；選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會跟空氣中的其它成分反應(yīng)，而且生成物為固體，他們應(yīng)該選擇紅磷；小組同學(xué)共同設(shè)計了如圖2的兩套裝置，我認為合理的是A，因為A能把空氣中的氧氣充分反應(yīng)掉；木炭和氧氣在點燃的條件下生成二氧化碳，硫粉與氧氣在點燃的條件下生成二氧化硫，二氧化碳與二氧化硫都能被氫氧化鈉溶液吸收．用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的選擇或生成物的要求上應(yīng)考慮的是：反應(yīng)的藥品只能與氧氣反應(yīng)，不與空氣中的其它成分反應(yīng)；生成物是固體，如果生成物中有氣體，就要想辦法把生成的氣體吸收掉．

解答：解：（1）燃燒鎂條，冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶的原因是鎂條與空氣中的氣體發(fā)生反應(yīng)，故答案為：鎂條與空氣中的氣體發(fā)生反應(yīng)；
（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的21%，因為氧氣約占空氣體積的21%；現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮氣，氮氣減少的途徑有：氮氣與鎂條反應(yīng)而減少，氮氣溶于水而減少等；鎂條還可以在二氧化碳氣體中燃燒生成碳和氧化鎂，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會跟空氣中的其它成分反應(yīng)，而且生成物為固體，他們應(yīng)該選擇紅磷；小組同學(xué)共同設(shè)計了如圖2的兩套裝置，我認為合理的是A，因為A能把空氣中的氧氣充分反應(yīng)掉；故答案為：21；【假設(shè)二】氮氣溶于水而減少；【查閱資料】鎂+二氧化碳

點燃

碳+氧化鎂；【反思討論】B；A；
（3）木炭和氧氣在點燃的條件下生成二氧化碳，硫粉與氧氣在點燃的條件下生成二氧化硫，二氧化碳與二氧化硫都能被氫氧化鈉溶液吸收；故答案為：氫氧化鈉；
（4）用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的選擇或生成物的要求上應(yīng)考慮的是：反應(yīng)的藥品只能與氧氣反應(yīng)，不與空氣中的其它成分反應(yīng)；生成物是固體，如果生成物中有氣體，就要想辦法把生成的氣體吸收掉；故答案為：反應(yīng)的藥品只能與氧氣反應(yīng)，不與空氣中的其它成分反應(yīng)；生成物是固體，如果生成物中有氣體，就要想辦法把生成的氣體吸收掉；

點評：本考點屬于實驗方法和過程的探究，這類探究實驗要具體問題具體分析，根據(jù)設(shè)計的步驟中不同的現(xiàn)象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．本考點主要出現(xiàn)在填空題和實驗題中．