Question

7．某校研究性學習小組用如圖裝置進行測定空氣中氧氣含量的實驗，燃燒、冷卻后打開止水夾，進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%．
（1）集氣瓶中細沙的作用是防止濺落的熔化物炸裂瓶底，
待燃燒停止，冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶的原因是鎂條燃燒消耗了集氣瓶內(nèi)的氣體，使瓶內(nèi)的壓強減�。�
（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的21%．現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中一定含有氮氣．
【發(fā)現(xiàn)問題】該氣體是怎樣減少的呢？
【查閱資料】鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂（Mg₃N₂）固體．鎂條還可以在二氧化碳氣體中燃燒生成碳和氧化鎂，寫出上述反應之一的文字表達式鎂+二氧化碳$\stackrel{點燃}{→}$氧化鎂+碳．
（3）通過以上探究，測定空氣中氧氣含量的實驗中紅磷的替代品有什么要求？可燃物只與空氣中氧氣反應且生成物是固體（寫出一點即可）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鎂和氧氣反應生成氧化鎂，鎂燃燒后，燒杯內(nèi)的壓強變小，大氣壓會把水壓入燒杯進行分析；
（2）根據(jù)氧氣約占空氣體積分數(shù)的21%，而氮氣占78%，如果鎂燃燒只消耗氧氣時，氣體減少原體積的21%；而氣體減少達70%時，大部分氣體被消耗，說明減少的氣體已不完全為氧氣了，還應消耗了占空氣78%的部分氮氣進行分析；
根據(jù)鎂和二氧化碳在點燃的條件下生成氧化鎂和碳進行分析；
（3）根據(jù)測定氧氣的原理分析條件．

解答 解：（1）集氣瓶中細沙的作用是：防止濺落的熔化物炸裂瓶底；
鎂帶燃燒消耗了集氣瓶內(nèi)的氣體，使瓶內(nèi)的壓強減小；
（2）氧氣約占空氣體積分數(shù)的21%，而氮氣占78%，如果鎂燃燒只消耗氧氣時，氣體減少原體積的21%；而氣體減少達70%時，大部分氣體被消耗，說明減少的氣體已不完全為氧氣了，還應消耗了占空氣78%的部分氮氣；
鎂和二氧化碳在點燃的條件下生成氧化鎂和碳，文字表達式為：鎂+二氧化碳$\stackrel{點燃}{→}$氧化鎂+碳；
（3）通過以上探究，發(fā)現(xiàn)測定空氣中氧氣含量選擇可燃物的時候應注意：可燃物只與空氣中氧氣反應且生成物是固體．
故答案為：（1）防止濺落的熔化物炸裂瓶底；鎂條燃燒消耗了集氣瓶內(nèi)的氣體，使瓶內(nèi)的壓強減��；
（2）21%，氮氣；鎂+二氧化碳$\stackrel{點燃}{→}$氧化鎂+碳；
（3）可燃物只與空氣中氧氣反應且生成物是固體．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．