Question

20．某課外活動小組在學(xué)習(xí)了書本“空氣中氧氣含量的測定”實驗，知道五氧化二磷不能隨便排放在空氣中，否則會對空氣造成污染，所以對該實驗進行了改進：在由兩個注射器組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)共有50mL空氣，如圖．然后給裝有紅磷的玻璃管加熱．同時交替推動兩個注射器的活塞，至玻璃管內(nèi)的紅磷變成白煙，且較長時間內(nèi)無進一步變化時停止．停止加熱后，待冷卻至室溫將氣體全部推至一個注射器內(nèi)
請根據(jù)你對上述實驗的理解，回答下列問題：
（1）實驗結(jié)束后，注射器內(nèi)的氣體體積理論上應(yīng)該減少約10 mL．
（2）在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器的目的是使空氣中的氧氣與銅充分反應(yīng)．寫出該反應(yīng)的文字表達式氧氣+銅$\stackrel{加熱}{→}$氧化銅．
（3）已知：鎂+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$氧化鎂（固體）鎂+氮氣$\stackrel{點燃}{→}$ 氮化鎂（固體）．根據(jù)上述反應(yīng)，想一想，能否用鎂代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量？不能（填“能”或“不能”），為什么？因為鎂在空氣中燃燒時，與氧氣、氮氣都能夠發(fā)生反應(yīng)，這樣進入集氣瓶內(nèi)水的體積必然大于氧氣的體積．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)空氣的組成可以知道，氧氣約占空氣體積的五分之一，所以小紅實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象是密閉容器內(nèi)氣體的體積約減少5mL，可以據(jù)此解答．
（2）該反應(yīng)中銅與氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成氧化銅，可以據(jù)此解答．在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩注射器的目的是使空氣中的氧氣與銅充分反應(yīng)可以據(jù)此解答．
（3）鎂能和空氣中的多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此不能用作測定空氣中氧氣含量的物質(zhì)．

解答 解：（1）根據(jù)空氣的組成可以知道，氧氣約占空氣體積的五分之一，所以小紅實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象是密閉容器內(nèi)氣體的體積約減少10mL．故填：10；
（2）在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩注射器的目的是使空氣中的氧氣與銅充分反應(yīng)；該反應(yīng)中銅與氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成氧化銅，該反應(yīng)的文字表達式為：氧氣+銅$\stackrel{加熱}{→}$氧化銅．故填：使空氣中的氧氣與銅充分反應(yīng)；氧氣+銅$\stackrel{加熱}{→}$氧化銅；
（3）不能用鎂代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，這是因為鎂在空氣中燃燒時，與氧氣、二氧化碳和氮氣都能夠發(fā)生反應(yīng)，這樣進入集氣瓶內(nèi)水的體積必然大于氧氣的體積，會導(dǎo)致測定的氧氣含量偏高．
故填：不能；因為鎂在空氣中燃燒時，與氧氣、氮氣都能夠發(fā)生反應(yīng)，這樣進入集氣瓶內(nèi)水的體積必然大于氧氣的體積．

點評 本題主要考查用銅絲和紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項，難度稍大．