Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)空氣中氧氣的含量進(jìn)行探究。

（提出問(wèn)題）空氣中氧氣的含量是多少?

（查閱資料）① 紅磷和白磷都能在空氣中燃燒，都生成五氧化二磷，但紅磷的著火點(diǎn)(可燃物燃燒所需的最低溫度)為240℃，白磷的著火點(diǎn)為40℃。

② 氧化鈣能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，同時(shí)放出大量的熱，能煮熟雞蛋。

③ 生石灰的主要成分是氧化鈣。

（設(shè)計(jì)方案） 興趣小組的同學(xué)將一個(gè)具有刻度和可滑動(dòng)活塞的玻璃管(其中有空氣和白磷)放在裝有生石灰的燒杯的上方(如圖所示)，用此裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你一同參與。

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）① 檢查圖中玻璃管的氣密性。其操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論是_____________。

②按圖示裝好藥品后的操作是____________，該操作的作用是______________。

（記錄現(xiàn)象）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象是______________。寫出氧化鈣能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣的化學(xué)方程式___________。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）________________。

（實(shí)驗(yàn)反思）本實(shí)驗(yàn)是對(duì)教材實(shí)驗(yàn)稍作改進(jìn)而設(shè)計(jì)的，其主要優(yōu)點(diǎn)是_____________。

（拓展與應(yīng)用）已知Mg+O2MgO，Mg+N2Mg2N2，據(jù)此反應(yīng)能否用鎂代替磷測(cè)定空氣中氧氣的體積含量?_________。由此你對(duì)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)有何新的認(rèn)識(shí)______________。

Answer 1

【答案】用熱毛巾捂住玻璃管，活塞右移，把熱毛巾取走，活塞又回到原刻度 向燒杯中加入適量的水 利用水和生石灰反應(yīng)放出的熱量，引燃白磷 白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙活塞先向右移，后向左移最終留在8刻度處 CaO+H2O=Ca(OH)2 氧氣約占空氣總體積的1／5 實(shí)驗(yàn)操作均在密閉容器中進(jìn)行，不需要打開活塞減小測(cè)量誤差。 不能 氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑是相對(duì)的，在一定條件下，氮?dú)庖材芨�其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

【解析】

① 檢查圖中玻璃管的氣密性可用熱毛巾捂住玻璃管，若氣密性好的話，活塞會(huì)右移，當(dāng)把熱毛巾取走，活塞又回到原刻度，故填：用熱毛巾捂住玻璃管，活塞右移，把熱毛巾取走，活塞又回到原刻度；

②按圖示裝好藥品后，開始向燒杯中加水，因?yàn)樗�可以和生石灰反�?yīng)，生成氫氧化鈣，該反應(yīng)放熱，可以引燃白磷；故填：向燒杯中加入適量的水；利用水和生石灰反應(yīng)放出的熱量，引燃白磷。

[記錄現(xiàn)象]

白磷燃燒會(huì)產(chǎn)生大量白煙，放熱，氣體受熱膨脹故活塞會(huì)向右移，當(dāng)冷到室溫之后，氣體體積收縮活塞又會(huì)再向左移，玻璃管中開始10mL空氣消耗2mL氧氣，活塞最終留在8刻度處；故填：白磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，活塞先向右移，后向左移最終留在8刻度處；氧化鈣與水生成氫氧化鈣化學(xué)方程式為：CaO+H2O=Ca(OH)2，故填：CaO+H2O=Ca(OH)2

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]

氧氣約占空氣中體積分?jǐn)?shù)為1／5；故填：氧氣約占空氣總體積的1／5

[實(shí)驗(yàn)反思]

本實(shí)驗(yàn)與教材實(shí)驗(yàn)不同之處在于，教材實(shí)驗(yàn)需打開活塞點(diǎn)燃紅磷然后再放入裝置內(nèi)，本實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)驗(yàn)操作均在密閉容器中進(jìn)行，不需要打開活塞減小測(cè)量誤差；故填：實(shí)驗(yàn)操作均在密閉容器中進(jìn)行，不需要打開活塞減小測(cè)量誤差。

[拓展與應(yīng)用]

因?yàn)殒V可以和空氣中的氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)，如果用鎂代替磷，測(cè)得空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)會(huì)偏大，故不能用鎂代替磷，這也反映了氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑是相對(duì)的，在一定條件下，氮?dú)庖材芨�其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故填：不能：氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑是相對(duì)的，在一定條件下，氮?dú)庖材芨�其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。