Question

某化學(xué)興趣小組同學(xué)對空氣中氧氣含量測定的實驗產(chǎn)生興趣．一、甲組同學(xué)利用紅磷燃燒測定，如圖1
（1）在裝紅磷前首先

 

（填實驗操作）
（2）寫出紅磷燃燒的化學(xué)方程式

 

．
（3）待裝置冷卻后，打開彈簧夾將看到的現(xiàn)象為

 

能得出氧氣約占空氣總體積的

1

5

（其中瓶內(nèi)空氣體積為200mL）．
（4）下列哪些因素可能會導(dǎo)致所測得結(jié)果偏小

 

．
A．紅磷量太少，導(dǎo)致瓶內(nèi)氧氣沒有耗盡
B．裝置漏氣
C．裝置還未冷卻就打開了彈簧夾
D．反應(yīng)結(jié)束后，燃燒匙中仍有紅磷剩余
二、乙組同學(xué)用木炭代替了甲組同學(xué)的紅磷做了同樣的實驗，待裝置冷卻后打開彈簧夾發(fā)現(xiàn)幾乎沒有水進(jìn)入集氣瓶中，試分析原因

 

（其中裝置氣密性良好）
 三、丙組同學(xué)的實驗
【查閱資料】鎂是一種很活潑的金屬，它在空氣中燃燒能與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂固體
【實    驗】如圖2所示
【現(xiàn)    象】待裝置冷卻后，打開彈簧夾，進(jìn)入水的體積為瓶內(nèi)空氣體積的70%
【設(shè)    問】進(jìn)入水的體積為什么明顯大于瓶內(nèi)空氣體積的20%？
【猜    想】一：在高溫時瓶內(nèi)氧氣與氮氣 能反應(yīng)，導(dǎo)致兩種氣體都減少
          二：鎂粉能與氮氣反應(yīng)，導(dǎo)致氮氣減少
【實驗驗證】（1）將一定體積的氮氣和氧 氣放入密閉容器中，高溫加熱一段時間后，經(jīng)測定，氧氣和氮氣的體積與反應(yīng)前沒有變化．
（2）將點燃的鎂粉迅速的伸入充滿氮氣的集氣瓶中，如圖3所以，發(fā)現(xiàn)鎂粉劇烈燃燒，同時生成黃綠色的固體粉末．
【實驗結(jié)論】猜想

 

成立（填“一”或者“二”）
【實驗反思】（1）鎂粉在氮氣中燃燒生成物是氮化鎂，如何來確定其組成呢？
丙組同學(xué)取反應(yīng)后粉末10.0g，經(jīng)測定其中氮元素質(zhì)量為2.8g，①則鎂元素的質(zhì)量為

 

g②試求出氮化鎂的化學(xué)式（寫出計算過程）
 （2）實驗發(fā)現(xiàn)，在點燃的條件下鎂條不僅能與氧氣和氮氣反應(yīng)，還能與二氧化碳反應(yīng)生成黑色的碳粒和氧化鎂，如果把鎂條放在空氣中燃燒，反應(yīng)后的固體產(chǎn)物為

 

（寫物質(zhì)的名稱或化學(xué)式）
 

Answer 1

考點：測定空氣里氧氣含量的探究,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：根據(jù)進(jìn)入集氣瓶中水的體積可以判斷氧氣的含量；保證本實驗成功的關(guān)鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)．根據(jù)碳的化學(xué)性質(zhì)結(jié)合壓強(qiáng)知識分析；根據(jù)化學(xué)式的寫法考慮；

解答：解：一、（1）在裝紅磷前首先檢查裝置氣密性；
（2）紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅；
（3）待裝置冷卻后打開止水夾時的現(xiàn)象是水進(jìn)入集氣瓶，進(jìn)入集氣瓶中的水約占集氣瓶容積的五分之一，即水進(jìn)入集氣瓶的體積約為40ml．
（4）A．紅磷量太少，導(dǎo)致瓶內(nèi)氧氣沒有耗盡，造成測量結(jié)果偏小，故符合題意；
B．裝置漏氣，會使進(jìn)入水的體積偏小，造成測量結(jié)果偏�。�故符合題意；
C．裝置還未冷卻就打開了彈簧夾，氣壓較大，水倒吸得少了，造成測量結(jié)果偏小，故符合題意；
D．反應(yīng)結(jié)束后，燃燒匙中仍有紅磷剩余，不符合題意．
故選ABC．
二、（1）若用木炭代替紅磷，該實驗不能獲得成功，理由是：碳與氧氣反應(yīng)，消耗氧氣，但同時又生成二氧化碳等氣體，瓶中的壓強(qiáng)沒有減��；
三、根據(jù)“發(fā)現(xiàn)鎂粉劇烈燃燒，同時生成黃綠色的固體粉末”，則推測猜想二成立；
【實驗反思】（1）丙組同學(xué)取反應(yīng)后粉末10.0g，經(jīng)測定其中氮元素質(zhì)量為2.8g，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：①則鎂元素的質(zhì)量為7.2g；②根據(jù)“氮元素質(zhì)量為2.8g，鎂元素的質(zhì)量為7.2g”，則鎂元素、氮元素的原子個數(shù)比為

7.2g

24

：

2.8g

14

=3：2，所以氮化鎂的化學(xué)式是：Mg₃N₂；
（2）實驗發(fā)現(xiàn)，在點燃的條件下鎂條不僅能與氧氣和氮氣反應(yīng)，還能與二氧化碳反應(yīng)生成黑色的碳粒和氧化鎂，如果把鎂條放在空氣中燃燒，反應(yīng)后的固體產(chǎn)物為氮化鎂、氧化鎂、碳．
故答案為：
（1）檢查裝置氣密性；（2）4P+5O₂

點燃  .

2P₂O₅．
（3）水進(jìn)入集氣瓶的體積約為40ml．（4）ABC．
二、碳與氧氣反應(yīng)，消耗氧氣，但同時又生成二氧化碳等氣體，瓶中的壓強(qiáng)沒有減�。�
三、【實驗結(jié)論】二；
【實驗反思】①7.2；②Mg₃N₂；（2）氮化鎂、氧化鎂、碳．

點評：本考點考查的是空氣中氧氣含量的探究實驗，根據(jù)實驗操作圖，回憶實驗中現(xiàn)象，由實驗中的注意事項，對實驗結(jié)果進(jìn)行評價，從而理解該實驗的探究目的．對實驗結(jié)果進(jìn)行評價，是近幾年中考的重點之一，要好好把握．