Question

17．某元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，利用該元素組成的單質(zhì)可測定空氣中氧氣的含量，實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示．
（1）圖2所示裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)符號表達(dá)式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅，該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為化合反應(yīng)．
（2）實(shí)驗(yàn)過程中若裝置氣密性良好，但最終測得結(jié)果偏小，可能的原因是紅磷的量不足（或未等到裝置冷卻就打開止水夾）（填一個即可）．
（3）鎂在空氣中燃燒的化學(xué)符號表達(dá)式為2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO，已知鎂條除了和氧氣反應(yīng)，還可以和氮?dú)�、二氧化碳發(fā)生反應(yīng)．鎂和氮?dú)夥磻?yīng)的表達(dá)式為：Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂，該反應(yīng)中氮元素的化合價由0價變?yōu)?3價；鎂和二氧化碳反應(yīng)的表達(dá)式為：Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$MgO+C，以上兩個反應(yīng)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(nèi)的鎂條著火，否（填“能”或“否”）用二氧化碳滅火．圖2中的實(shí)驗(yàn)，若將燃燒匙中的藥品換成鎂粉，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，測量得到的結(jié)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(shù)為15，為磷元素，可形成單質(zhì)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(yīng)的化學(xué)方程式并判斷基本反應(yīng)類型；
（2）測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)結(jié)果偏小，若實(shí)驗(yàn)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(shù)；
（3）根據(jù)鎂和氧氣點(diǎn)燃產(chǎn)生氧化鎂寫出反應(yīng)的方程式；關(guān)鍵化合物中正負(fù)化合價的代數(shù)和為0計算氮元素的化合價；根據(jù)對燃燒的認(rèn)識及對氮?dú)�、二氧化碳的認(rèn)識進(jìn)行分析．

解答 解：（1）該元素的核電荷數(shù)為15，為磷元素，可形成單質(zhì)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(yīng)是兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng)，屬于化合反應(yīng)；
故答案為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅，化合反應(yīng)；
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)結(jié)果偏小，若實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性良好，其原因可能是：銅粉的量不足；或沒有冷卻到室溫再讀數(shù)；
故答案為：紅磷的量不足（或未等到裝置冷卻就打開止水夾）；
（3）鎂和氧氣點(diǎn)燃產(chǎn)生氧化鎂；設(shè)Mg₃N₂中氮元素的化合價為x，則（+2）×3+2x=0，x=-3；根據(jù)信息可知氮?dú)夂投�氧化碳都能支持鎂的燃燒，因此燃燒不一定需要氧氣，鎂燃燒也不能用二氧化碳滅火；若用鎂代替磷來測定氧氣的含量，鎂會消耗氧氣、氮?dú)�、二氧化碳，會使裝置內(nèi)的氣體減少的多，因此結(jié)果會偏大；
故答案為：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO，-3，不一定，否，偏大．

點(diǎn)評 根據(jù)對空氣組成成分的認(rèn)識，利用鎂的性質(zhì)及題中資料信息，分析導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)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．