Question

20．某課外活動(dòng)小組在學(xué)習(xí)了書本“空氣中氧氣含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)，知道五氧化二磷不能隨便排放在空氣中，否則會(huì)對(duì)空氣造成污染，所以對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：在由兩個(gè)注射器組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)共有50mL空氣，如圖．然后給裝有紅磷的玻璃管加熱．同時(shí)交替推動(dòng)兩個(gè)注射器的活塞，至玻璃管內(nèi)的紅磷變成白煙，且較長時(shí)間內(nèi)無進(jìn)一步變化時(shí)停止．停止加熱后，待冷卻至室溫將氣體全部推至一個(gè)注射器內(nèi)
請(qǐng)根據(jù)你對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的理解，回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，注射器內(nèi)的氣體體積理論上應(yīng)該減少約10 mL．
（2）在實(shí)驗(yàn)的加熱過程中，交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器的目的是使空氣中的氧氣與銅充分反應(yīng)．寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式氧氣+銅$\stackrel{加熱}{→}$氧化銅．
（3）已知：鎂+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$氧化鎂（固體）鎂+氮?dú)?\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$ 氮化鎂（固體）．根據(jù)上述反應(yīng)，想一想，能否用鎂代替紅磷來測(cè)定空氣中氧氣的含量？不能（填“能”或“不能”），為什么？因?yàn)殒V在空氣中燃燒時(shí)，與氧氣、氮?dú)舛寄軌虬l(fā)生反應(yīng)，這樣進(jìn)入集氣瓶內(nèi)水的體積必然大于氧氣的體積．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)空氣的組成可以知道，氧氣約占空氣體積的五分之一，所以小紅實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象是密閉容器內(nèi)氣體的體積約減少5mL，可以據(jù)此解答．
（2）該反應(yīng)中銅與氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成氧化銅，可以據(jù)此解答．在實(shí)驗(yàn)的加熱過程中，交替緩慢推動(dòng)兩注射器的目的是使空氣中的氧氣與銅充分反應(yīng)可以據(jù)此解答．
（3）鎂能和空氣中的多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此不能用作測(cè)定空氣中氧氣含量的物質(zhì)．

解答 解：（1）根據(jù)空氣的組成可以知道，氧氣約占空氣體積的五分之一，所以小紅實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象是密閉容器內(nèi)氣體的體積約減少10mL．故填：10；
（2）在實(shí)驗(yàn)的加熱過程中，交替緩慢推動(dòng)兩注射器的目的是使空氣中的氧氣與銅充分反應(yīng)；該反應(yīng)中銅與氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成氧化銅，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：氧氣+銅$\stackrel{加熱}{→}$氧化銅．故填：使空氣中的氧氣與銅充分反應(yīng)；氧氣+銅$\stackrel{加熱}{→}$氧化銅；
（3）不能用鎂代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的含量，這是因?yàn)殒V在空氣中燃燒時(shí)，與氧氣、二氧化碳和氮?dú)舛寄軌虬l(fā)生反應(yīng)，這樣進(jìn)入集氣瓶內(nèi)水的體積必然大于氧氣的體積，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的氧氣含量偏高．
故填：不能；因?yàn)殒V在空氣中燃燒時(shí)，與氧氣、氮?dú)舛寄軌虬l(fā)生反應(yīng)，這樣進(jìn)入集氣瓶內(nèi)水的體積必然大于氧氣的體積．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查用銅絲和紅磷測(cè)定空氣組成的實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象、結(jié)論和注意事項(xiàng)，難度稍大．