Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對空氣中氧氣的含量測定進(jìn)行再探究。

（一）甲組同學(xué)利用某脫氧劑測定空氣中氧氣含量，興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

使用圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行的操作是 。

【實(shí)驗(yàn)過程】

步驟1：在注射器中放入足量脫氧劑粉末（體積為2mL），封閉。

步驟2：打開彈簧夾，將活塞向右拉至一定距離，關(guān)閉彈簧夾。

步驟3：不斷輕輕晃動(dòng)注射器，至活塞位置不再發(fā)生變化。

【數(shù)據(jù)處理】

（1）實(shí)驗(yàn)中需要記錄的數(shù)據(jù)是：① 。

②反應(yīng)后注射器活塞進(jìn)入后顯示剩余氣體的體積。

（2）上述實(shí)驗(yàn)測定過程至少需要重復(fù)兩次，其目的是 。

【實(shí)驗(yàn)對比】

實(shí)驗(yàn)室常通過燃燒紅磷法測定空氣中氧氣的含量（裝置如圖2）。步驟如下：

（1）用彈簧夾夾緊橡皮管；

（2）點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即伸入瓶中并塞緊瓶塞。

（3） 。

（4）觀察并記錄水面的變化情況。

多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，集氣瓶內(nèi)上升的水面始終小于瓶內(nèi)原有空氣體積的。

【拓展研究】查閱資料得知，當(dāng)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)降至約為7%以下時(shí)，紅磷不再燃燒．由此可知，燃燒紅磷法測定結(jié)果不夠準(zhǔn)確。

【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】與燃燒紅磷法相比，脫氧劑法測定空氣中氧氣含量的優(yōu)點(diǎn)是 。

（二）乙組同學(xué)利用裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，燃燒、冷卻后打開止水夾，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的70％。

（1）如圖中A儀器的名稱是____________。

（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的 ％�，F(xiàn)進(jìn)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有 。

【查閱資料】鎂條在空氣中燃燒，能與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物為氧化鎂（MgO）固體,也能與氮?dú)夥磻?yīng)產(chǎn)物為氮化鎂（Mg3N2）固體。

（3）現(xiàn)有24g鎂條，在空氣中完全燃燒后，生成物的質(zhì)量應(yīng)在 （填數(shù)值范圍）之間。

（請寫出計(jì)算過程）

Answer 1

【答案】（一）檢查裝置的氣密性 ．

【數(shù)據(jù)處理】（1）注射器中原來的空氣的體積（2）使測量的結(jié)果更準(zhǔn)確（或者避免實(shí)驗(yàn)的偶然性）

【實(shí)驗(yàn)對比】（3）燃燒結(jié)束，冷卻至室溫。

【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】不受氧氣含量多少的影響，能充分消耗所有氧氣，使結(jié)果更準(zhǔn)確。

（二）（1）燒杯（2）21，氧氣和氮?dú)?/span>（3）33.3g--40g

【解析】

試題分析：（一）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性；（1）注射器中原來的空氣的體積（2）使測量的結(jié)果更準(zhǔn)確（或者避免實(shí)驗(yàn)的偶然性）

【實(shí)驗(yàn)對比】（3）燃燒結(jié)束，冷卻至室溫。

【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】不受氧氣含量多少的影響，能充分消耗所有氧氣，使結(jié)果更準(zhǔn)確。

（二）（1）燒杯（2）氧氣約占空氣體積分?jǐn)?shù)的21%，而氮?dú)庹?8%，從而可判斷只消耗氧氣時(shí)，氣體減少原體積的21%；而氣體減少達(dá)70%時(shí)，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(yīng)消耗了占空氣78%的部分氮?dú)猓?/span>（3）設(shè)24g鎂分別與氧氣、氮?dú)夥磻?yīng)生成的氧化鎂、氮化鎂的質(zhì)量分別為X、Y，2Mg~~2MgO 3Mg~~Mg3N2

48 80 72 100

24g X 24g Y

X=40g；Y=33.3g

由計(jì)算可知，24g鎂在空氣中完全燃燒后，生成物的質(zhì)量大于33.3g，小于40g．33.3g--40g