Question

某校研究性學(xué)習(xí)小組用圖1裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實驗．當(dāng)燃燒停止、冷卻后打開止水夾、進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%．請回答：

（1）圖1A儀器的名稱是

 

；冷卻后打開止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶的原因是

 

．
（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

 

%．
現(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氮氣．
【發(fā)現(xiàn)問題】氮氣是怎么減少的呢？
【作出假設(shè)】氮氣與鎂條反應(yīng)而減少．
【查閱資料】鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂（Mg₃N₂）固體．
【交流反思】通過上述探究，你對燃燒的有關(guān)知識有了什么新的認(rèn)識（寫一條即可）

 

．
（3）由此實驗可知，空氣中氮氣也能和鎂條反應(yīng)，能否用該方法來測定空氣中氧氣的含量？

 

（4）法國化學(xué)家拉瓦錫通過實驗得出的結(jié)論是氧氣約占空氣總體積的

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．某同學(xué)用圖2裝置進(jìn)行驗證，實驗后發(fā)現(xiàn)氣體減少的體積小于

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，請你幫助這位同學(xué)找出兩種可能造成這樣結(jié)果的原因：
①

 

；
②

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定,燃燒與燃燒的條件

專題：空氣與水

分析：（1）點燃條件下，鎂能和空氣中的氧氣、氮氣反應(yīng)分別生成氧化鎂和氮化鎂；
（2）氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)是21%；
【交流反思】通過資料它與氮氣也發(fā)生燃燒反應(yīng)，那說明燃燒不一定需要氧氣；
（3）考慮空氣中氮氣也能和鎂條反應(yīng)；
（4）題目要求分析可能造成測量結(jié)果小于

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的原因，不僅僅是產(chǎn)生誤差，而是強(qiáng)調(diào)小于

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，所以要圍繞偏低的各種可能進(jìn)行分析．

解答：解：（1）圖A儀器的名稱是燒杯，燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶的原因是鎂條燃燒消耗氣體，導(dǎo)致瓶內(nèi)壓強(qiáng)減少．
（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21%；
【交流反思】通過此實驗可知，燃燒不一定需要氧氣；氮氣也未必不支持燃燒；
（3）由此實驗可知，空氣中氮氣也能和鎂條反應(yīng)，不能用該方法來測定空氣中氧氣的含量；
（4）空氣中氧氣含量的測定，對實驗的成敗注意事項為：要保證藥品過量，要保證裝置的氣密性良好，同時一定要等到溫度恢復(fù)到室溫再打開止水夾讓外界液體進(jìn)入裝置內(nèi)．
所以在分析造成裝置造成結(jié)果小于

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時，要考慮藥品的量可能不足造成沒有將氧氣完全消耗，同時要考慮裝置在藥品的足夠的情況下因為氣密性不好，導(dǎo)致液體不能等體積進(jìn)入而引起結(jié)果偏低．
故答案為：
（1）燒杯；鎂條燃燒消耗氣體，導(dǎo)致瓶內(nèi)壓強(qiáng)減少．
（2）21%．
【交流反思】燃燒不一定需要氧氣；氮氣也未必不支持燃燒等．
（3）不能
（4）①紅磷的量不足；②裝置氣密性不好．

點評：實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎(chǔ)．