Question

20．空氣中氧氣的含量的測定有多種方法．甲學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)方案：在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷，點(diǎn)燃后立即插入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞，待紅磷火焰熄滅，集氣瓶冷卻至室溫，打開鐵夾，水進(jìn)入集氣瓶．回答下列問題：

（1）圖1實(shí)驗(yàn)中盛放過量紅磷的原因是使裝置中的氧氣完全反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，打開止水夾，水自動(dòng)進(jìn)入集氣瓶的直接原因是氧氣消耗，集氣瓶中的壓強(qiáng)減�。�
（2）乙學(xué)生用硫粉代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量，如圖2所示，但是實(shí)驗(yàn)沒有成功．請你說明實(shí)驗(yàn)不能成功的原因是硫燃燒生成二氧化硫氣體．
（3）查閱資料得知，鎂條在空氣中燃燒，不僅能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，還能與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂（已知氮化鎂中氮元素的化合價(jià)為-3價(jià)），你認(rèn)為能否用鎂條代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量（填“能”或“不能”）不能，這會(huì)使測量的結(jié)果偏大（填“偏大”“偏小”或“不變”）．
（4）請寫出鎂條在空氣中燃燒的化學(xué)反應(yīng)符號表達(dá)式：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO、3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．

Answer 1

分析 為了耗盡裝置中的氧氣，紅磷應(yīng)該足量；
硫在空氣中燃燒生成二氧化硫氣體；
鎂在空氣中和氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂．

解答 解：（1）圖1實(shí)驗(yàn)中盛放過量紅磷的原因是使裝置中的氧氣完全反應(yīng)；
反應(yīng)結(jié)束后，打開止水夾，水自動(dòng)進(jìn)入集氣瓶的直接原因是氧氣消耗，集氣瓶中的壓強(qiáng)減小．
故填：使裝置中的氧氣完全反應(yīng)；氧氣消耗，集氣瓶中的壓強(qiáng)減�。�
（2）實(shí)驗(yàn)不能成功的原因是硫燃燒生成二氧化硫氣體，導(dǎo)致水不能進(jìn)入集氣瓶．
故填：硫燃燒生成二氧化硫氣體．
（3）因?yàn)殒V能和空氣中的氧氣、氮?dú)夥磻?yīng)，因此不能用鎂條代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量；
如果利用鎂測定氧氣的含量，由于鎂能和空氣中的氮?dú)�、氧氣反�?yīng)，會(huì)使測量的結(jié)果偏大．
故填：偏大．
（4）鎂條在空氣中燃燒的化學(xué)方程式為：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO、3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．
故填：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO、3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．

點(diǎn)評 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．