Question

如圖是用紅磷燃燒，測定空氣中氧氣含量的實驗裝置，請根據實驗回答下列問題：
（1）燃燒后，鐘罩內剩余的氣體主要是氮氣． 請結合本實驗推測氮氣的性質    ．
（2）實驗課上，某同學用足量的木炭、硫磺，分別代替紅磷做測定空氣中氧氣含量的實驗，結果實驗都失敗了，請你幫助他們找到原因    ．
（3）另一位同學想使用鎂條來代替紅磷做實驗，老師告訴他這種方法不是較好的方法，因為鎂條在空氣中燃燒非常劇烈，鎂既可以和氧氣反應，也可以和氮氣反應生成氮化鎂．寫出鎂和氮氣反應生成氮化鎂化學反應的文字表達式：    ．
（4）根據上面的討論，請你歸納出測定空氣中氧氣含量的實驗的原理：    ．
（5）根據你總結的實驗原理，從下列儀器和藥品中，選擇你所需的儀器和藥品，設計一個測空氣中氧氣含量的實驗裝置，供選擇的儀器：

供選擇的藥品：⑧白磷  ⑨熱水 ⑩冷水．
（1）寫出你所選擇的儀器和藥品（填序號 ）    ．
（2）簡單地畫出你的裝置圖（表達出意思即可）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據進入廣口瓶中水的體積和紅磷燃燒的情況進行解答；
（2）根據木炭燃燒的產物進行解答；
（3）根據題給的信息寫出鎂和氮氣反應的符號表達式即可；
（4）根據上述的解答過程及實驗中的注意事項來完成解答．
（5）結合前面得出的結論，選擇適當的儀器和藥品，合理即可．
解答：解：（1）進入廣口瓶中水的體積約為廣口瓶體積的五分之一，所以可以判斷氮氣的物理性質為難溶于水的氣體；而紅磷沒有充分燃燒，反應后剩余，且不能繼續燃燒可以判斷氮氣不能支持燃燒，且不和磷反應；
（2）木炭和硫磺燃燒生成了二氧化碳和二氧化硫氣體，不能使瓶中壓強出現明顯的變化，所以實驗失敗；
（3）根據題給的信息可以知道鎂和反應生成了氮化鎂，所以該反應的化學符號表達式為：3Mg+N₂ Mg₃N₂；
（4）根據上述分析可以知道在測定空氣中氧氣含量時，選擇的物質必須能夠在空氣中燃燒，且只能和氧氣反應，產物為固體，同時裝置能夠體現氣壓的變化情況，才能保證實驗成功．
（5）根據白磷燃燒消耗空氣中氧氣，可用進入水的體積來表示氧氣減少的體積；如圖：
故答案為：（1）氣體難溶于水；不支持燃燒，不和磷反應；
（2）木炭燃燒產生CO₂，氣壓基本不變；
（3）3Mg+N₂ Mg₃N₂；
（4）能夠在空氣中燃燒，且只能和氧氣反應，產物為固體，同時裝置能夠體現氣壓的變化情況．
（5）②③④⑤，如上圖．
點評：本考點考查的是空氣中氧氣含量的探究實驗，是中考的主要考點之一．本題根據實驗操作圖，回憶實驗中現象，由實驗中的注意事項，對實驗結果進行評價，從而理解該實驗的探究目的．