Question

17．某元素的原子結構示意圖，利用該元素組成的單質可測定空氣中氧氣的含量，實驗裝置如圖2所示．
（1）圖2所示裝置中發(fā)生反應的化學符號表達式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅，該反應的基本反應類型為化合反應．
（2）實驗過程中若裝置氣密性良好，但最終測得結果偏小，可能的原因是紅磷的量不足（或未等到裝置冷卻就打開止水夾）（填一個即可）．
（3）鎂在空氣中燃燒的化學符號表達式為2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO，已知鎂條除了和氧氣反應，還可以和氮氣、二氧化碳發(fā)生反應．鎂和氮氣反應的表達式為：Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂，該反應中氮元素的化合價由0價變?yōu)?3價；鎂和二氧化碳反應的表達式為：Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$MgO+C，以上兩個反應說明了：可燃物的燃燒不一定（填“一定”或“不一定”）需要氧氣助燃．倉庫內的鎂條著火，否（填“能”或“否”）用二氧化碳滅火．圖2中的實驗，若將燃燒匙中的藥品換成鎂粉，實驗結束后，測量得到的結果偏大（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．

Answer 1

分析 （1）該元素的核電荷數為15，為磷元素，可形成單質紅磷，可用于測定空氣中氧氣的含量，紅磷燃燒生成五氧化二磷，寫出反應的化學方程式并判斷基本反應類型；
（2）測定空氣中氧氣含量的實驗．實驗結束后發(fā)現(xiàn)結果偏小，若實驗裝置的氣密性良好，其原因可能是：銅粉的量不足；或沒有冷卻到室溫再讀數；
（3）根據鎂和氧氣點燃產生氧化鎂寫出反應的方程式；關鍵化合物中正負化合價的代數和為0計算氮元素的化合價；根據對燃燒的認識及對氮氣、二氧化碳的認識進行分析．

解答 解：（1）該元素的核電荷數為15，為磷元素，可形成單質紅磷，可用于測定空氣中氧氣的含量，紅磷燃燒生成五氧化二磷，該反應是兩種物質生成一種物質的反應，屬于化合反應；
故答案為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅，化合反應；
（2）實驗結束后發(fā)現(xiàn)結果偏小，若實驗裝置的氣密性良好，其原因可能是：銅粉的量不足；或沒有冷卻到室溫再讀數；
故答案為：紅磷的量不足（或未等到裝置冷卻就打開止水夾）；
（3）鎂和氧氣點燃產生氧化鎂；設Mg₃N₂中氮元素的化合價為x，則（+2）×3+2x=0，x=-3；根據信息可知氮氣和二氧化碳都能支持鎂的燃燒，因此燃燒不一定需要氧氣，鎂燃燒也不能用二氧化碳滅火；若用鎂代替磷來測定氧氣的含量，鎂會消耗氧氣、氮氣、二氧化碳，會使裝置內的氣體減少的多，因此結果會偏大；
故答案為：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO，-3，不一定，否，偏大．

點評 根據對空氣組成成分的認識，利用鎂的性質及題中資料信息，分析導致實驗中所出現(xiàn)現(xiàn)象的可能性，考查獲得信息解決問題的能力．