Question

17．某興趣小組用如圖所示裝置進(jìn)行空氣含氧量及助燃實驗．實驗前已檢查好裝置氣密性，并使導(dǎo)管充滿水，先關(guān)閉止水夾，再進(jìn)行實驗（以下三個實驗均重復(fù)此操作）．
【實驗（一）】將蠟燭點燃后立即放入集氣瓶中并塞緊橡皮塞，不一會兒，蠟燭熄滅，待集氣瓶內(nèi)溫度冷卻到室溫，打開止水夾，觀察到液面遠(yuǎn)未上升到集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$．燒杯中NaOH溶液的作用是吸收蠟燭燃燒產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w；
【提出問題】上述實驗，是什么因素造成集氣瓶內(nèi)液面未上升到集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$？
【猜想與假設(shè)】集氣瓶內(nèi)氧氣沒有消耗完，可能還有剩余．
【實驗（二）】繼上述實驗，小心關(guān)閉止水夾，取出橡皮塞并將蠟燭換成足量白磷，點燃白磷后，再次放入【實驗（一）】反應(yīng)后的裝置中并塞緊橡皮塞，發(fā)現(xiàn)白磷又能燃燒，冒出大量白煙，待集氣瓶內(nèi)溫度冷卻到室溫，打開止水夾，觀察到液面上升到集氣瓶容積的$\frac{1}{5}$左右．
【解釋與結(jié)論】蠟燭已經(jīng)不能燃燒，而換成白磷放入實驗（一）反應(yīng)后的集氣瓶內(nèi)，剩余的氣體又能繼續(xù)支持白磷燃燒，證明實驗（一）后集氣瓶內(nèi)確實還有O₂剩余（填寫化學(xué)式）．也就是說，剩余氧氣的濃度太小不能繼續(xù)支持蠟燭的燃燒，但可以支持白磷的燃燒，說明氧氣支持物質(zhì)燃燒與濃度有關(guān)，請你再舉出一個燃燒與氧氣濃度有關(guān)的例子證明此結(jié)論．例如：鐵絲不能在空氣中燃燒卻能在氧氣中燃燒．該實驗后集氣瓶內(nèi)剩余的主要氣體是N₂（填寫化學(xué)式）．
【實驗（三）】實驗小組成員繼續(xù)在【實驗（二）】反應(yīng)后的裝置中進(jìn)行實驗．關(guān)閉止水夾，取出橡皮塞，點燃足量的鎂條再次小心放入上述蠟燭、白磷燃燒后的集氣瓶中并塞緊橡皮塞，發(fā)現(xiàn)鎂條在瓶內(nèi)剩余氣體中又能燃燒，燃燒完后，待集氣瓶內(nèi)溫度冷卻到室溫，打開止水夾，最終集氣瓶內(nèi)液面上升，幾乎充滿整個集氣瓶．
【解釋與結(jié)論】上述實驗（三）說明氮氣能支持鎂條的燃燒．
【拓展延伸】從以上三個實驗啟示我們對燃燒條件新的認(rèn)識是可燃物的燃燒與氧氣的濃度有關(guān)；支持可燃物燃燒的氣體不僅只有氧氣．

Answer 1

分析 【實驗（一）】根據(jù)氫氧化鈉會與二氧化碳反應(yīng)分析；
【解釋與結(jié)論】根據(jù)【實驗（二）】現(xiàn)象分析，氧氣被耗盡后剩余的主要為氮氣；
【解釋與結(jié)論】根據(jù)實驗（三）現(xiàn)象分析；
【拓展延伸】可得可燃物的燃燒與氧氣的濃度有關(guān)；支持可燃物燃燒的氣體不僅只有氧氣．

解答 解：【實驗（一）】氫氧化鈉會與二氧化碳反應(yīng)，所以燒杯中NaOH溶液的作用是吸收蠟燭燃燒產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w；
【解釋與結(jié)論】白磷放入實驗（一）反應(yīng)后的集氣瓶內(nèi)，剩余的氣體又能繼續(xù)支持白磷燃燒，證明實驗（一）后集氣瓶內(nèi)確實還有O₂剩余．也就是說，剩余氧氣的濃度太小不能繼續(xù)支持蠟燭的燃燒，但可以支持白磷的燃燒，說明氧氣支持物質(zhì)燃燒與濃度有關(guān)，例如：鐵絲不能在空氣中燃燒卻能在氧氣中燃燒．氧氣被耗盡后集氣瓶內(nèi)剩余的主要氣體是N₂．
【解釋與結(jié)論】通過實驗（二）集氣瓶內(nèi)剩余的主要氣體是N₂．點燃足量的鎂條放入集氣瓶中并塞緊橡皮塞，發(fā)現(xiàn)鎂條在瓶內(nèi)剩余氣體中又能燃燒，燃燒完后，待集氣瓶內(nèi)溫度冷卻到室溫，打開止水夾，最終集氣瓶內(nèi)液面上升，幾乎充滿整個集氣瓶．說明消耗的是氮氣，說明 氮氣能支持鎂條的燃燒．
【拓展延伸】從以上三個實驗可以看出：可燃物的燃燒與氧氣的濃度有關(guān)；支持可燃物燃燒的氣體不僅只有氧氣．
故答案為：【實驗（一）】吸收蠟燭燃燒產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w；
【解釋與結(jié)論】O₂；鐵絲不能在空氣中燃燒卻能在氧氣中燃燒；N₂；
【解釋與結(jié)論】氮氣能支持鎂條的燃燒
【拓展延伸】可燃物的燃燒與氧氣的濃度有關(guān)；支持可燃物燃燒的氣體不僅只有氧氣

點評 實驗室探究空氣成分不選擇鎂做燃料，因為鎂條燃燒時不但消耗氧氣而且還會消耗空氣中的氮氣．