Question

【題目】某化學興趣小組的同學對空氣中氧氣的含量進行探究。

（提出問題）空氣中氧氣的含量是多少？

（查閱資料）

①紅磷和白磷都能在空氣中燃燒都生成五氧化二磷，但紅磷的著火點（可燃物燃燒所需的最低溫度）為240℃，白磷的著火點為40℃。

②氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣，同時放出大量的熱，能煮熟雞蛋。

③生石灰的主要成分是氧化鈣。

（設計方案）興趣小組的同學將一個具有刻度和可滑動活塞的玻璃管（其中有空氣和白磷）放在裝有生石灰的燒杯的上方（如圖所示），用此裝置進行實驗請你一同參與。

（進行實驗）

①檢查圖中玻璃管的氣密性：用熱毛巾捂住玻璃管，活塞右移，把熱毛巾取走，活塞又回到原刻度；

②按圖示裝好藥品后的操作是向燒杯中加入適量的水，該操作的作用是__________；

③寫出白磷燃燒的文字表達式為__________________________。

（記錄現象）實驗過程中觀察到的現象是__________，最后活塞停止在刻度__________厘米處。

（實驗結論）___________________________。

（實驗反思）本實驗是對教材實驗稍作改進而設計的，其主要優點是___________。

（拓展與應用）已知：

據此反應能否用鎂代替磷測定空氣中氧氣的體積含量？______________，由此你對氮氣的化學性質有何新的認識_________________。

Answer 1

【答案】利用水和生石灰反應放出的熱量，引燃白磷 白磷燃燒，產生大量白煙，玻璃管中的活塞先向右移，后向左移 8 氧氣約占空氣總體積的1/5 裝置始終保持封閉，減小測量誤差 不能 氮氣的化學性質不活潑是相對的，在一定條件下，氮氣也能跟其他物質發生化學反應

【解析】

進行實驗：

②按圖示裝好藥品后的操作是向燒杯中加入適量的水，由已知條件可知，水與氧化鈣反應放出大量的熱，該操作的作用是利用水和生石灰反應放出的熱量，引燃白磷；

③白磷燃燒生成五氧化二磷，反應的文字表達式為：。

記錄現象：

白磷燃燒，產生大量白煙，并會放出大量熱，將活塞往右推，隨燃燒進行，氧氣被消耗，管內氣壓變小，活塞又往左移動，實驗過程中觀察到的現象是白磷燃燒，產生大量白煙，玻璃管中的活塞先向右移，后向左移；，最后活塞停止在刻度8厘米處。

實驗結論：

氧氣約占空氣總體積的1/5。

實驗反思：

本實驗是對教材實驗稍作改進而設計的，其主要優點是裝置始終保持封閉，減小測量誤差。

拓展與應用：

據已知條件可知，鎂在點燃條件下能與氮氣反應，不能用鎂代替磷測定空氣中氧氣的體積含量，由此可見，氮氣的化學性質不活潑是相對的，在一定條件下，氮氣也能跟其他物質發生化學反應。