Question

某科學興趣小組查閱資料得知鎂可在氧氣中燃燒生成氧化鎂，可在氮氣中燃燒生成氮化鎂，于是設計了如下方案進行驗證．
步驟1：用盛水的水槽、無底的廢廣口瓶、燃燒匙、蒸發(fā)皿、橡皮塞等裝配成如圖所示的裝置．另準備一個有一根銅絲穿過的橡皮塞，銅絲末端固定一根鎂條．
步驟2：引燃燃燒匙中足量的紅磷，塞好橡皮塞．待充分冷卻，觀察到廣口瓶內水面上升的體積約占原瓶內水面上方空間的1/5左右．
步驟3：往水槽中加水使廣口瓶內外水面相平．點燃鎂條，更換橡皮塞，鎂條在廣口瓶內繼續(xù)燃燒，發(fā)出紅光，放出熱量．待冷卻后廣口瓶內水位繼續(xù)上升．
（1）步驟2的目的是

除去廣口瓶中空氣中的氧氣

．
（2）在步驟3“待冷卻后廣口瓶內水位繼續(xù)上升”是由于瓶內氣壓

小于

（選填“大于”“小于”或“等于”）外界氣壓．
（3）拓展應用
①通過該實驗可知，

不能

（填“能”或“不能”）用鎂條代替紅磷測定空氣中氧氣的體積分數，若使用鎂條，則測得結果

偏大

（填“偏大”或“偏小”）；
②由此實驗可知，選取代替紅磷測定空氣中氧氣的體積分數的可燃物應具有的性質為

只能與空氣中的氧氣反應

．

Answer 1

分析：（1）為了驗證鎂能和氮氣反應，應該先除去空氣中的氧氣；
（2）鎂和氮氣反應生成了氮化鎂固體，冷卻后廣口瓶內壓強減小，水面上升；
（3）鎂燃燒時，既能夠消耗氧氣，又能夠消耗氮氣，不能用鎂條代替紅磷測定空氣中氧氣的體積分數；
因為是測定空氣中氧氣的體積分數，所以選擇的藥品應該只能夠和氧氣發(fā)生反應．

解答：解：（1）步驟2的目的是除去廣口瓶中空氣中的氧氣，便于檢驗鎂和氮氣是否發(fā)生反應．
故填：除去廣口瓶中空氣中的氧氣．
（2）由于鎂燃燒消耗了瓶內的氮氣，冷卻后，瓶內氣壓小于外界氣壓，所以廣口瓶內水位繼續(xù)上升．
故填：小于．
（3）①通過該實驗可知，不能用鎂條代替紅磷測定空氣中氧氣的體積分數；
若使用鎂條，鎂條燃燒同時消耗氧氣和氮氣，會使測定的結果偏大．
故填：不能；偏大．
②由此實驗可知，選取代替紅磷測定空氣中氧氣的體積分數的可燃物應具有的性質為只能與空氣中的氧氣反應．
故填：只能與空氣中的氧氣反應．

點評：測定空氣中氧氣的體積分數時，藥品的選擇很重要，藥品應該具備的性質是：只能與空氣中的氧氣反應，生成物是固體．