Question

14．某科學(xué)興趣小組查閱資料得知鎂可在氧氣中燃燒生成氧化鎂，可在氮氣中燃燒生成氮化鎂，于是設(shè)計了如下方案進行驗證．
步驟1：用盛水的水槽、無底的廢廣口瓶、燃燒匙、蒸發(fā)皿、橡皮塞等裝配成如圖所示的裝置．另準(zhǔn)備一只有一根銅絲穿過的橡皮塞，銅絲末端固定一根鎂條．
步驟2：引燃燃燒匙中足量的紅磷，塞好橡皮塞．待充分冷卻，觀察到廣口瓶內(nèi)水面上升的體積約占原瓶內(nèi)水面上方空間的$\frac{1}{5}$左右．
步驟3：往水槽中加水使廣口瓶內(nèi)外水面相平．點燃鎂條，更換橡皮塞，鎂條在廣口瓶內(nèi)繼續(xù)燃燒，發(fā)出紅光，放出熱量．待冷卻后廣口瓶內(nèi)水位繼續(xù)上升．
（1）步驟2的目的是除去瓶中的氧氣．
（2）在步驟3“待冷卻后廣口瓶內(nèi)水位繼續(xù)上升”是由于瓶內(nèi)氣壓小于（選填“大于”“小于”或“等于”）外界氣壓．
（3）根據(jù)上述實驗和你所學(xué)的知識，請寫出鎂在空氣中燃燒時的文字表達式：鎂+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$氧化鎂；鎂+氮氣$\stackrel{點燃}{→}$氮化鎂．
（4）拓展應(yīng)用
①通過該實驗可知，不能（填“能”或“不能”）用鎂條代替紅磷測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，若使用鎂條，則測得結(jié)果偏大（填“偏大”或“偏小”）；
②由此實驗可知，選取代替紅磷測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的可燃物應(yīng)具有的條件為不能和空氣中除氧氣以外的物質(zhì)反應(yīng)，并且生成物不能是氣體．

Answer 1

分析 （1）紅磷和氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷；
（2）鎂能和氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，能和氮氣反應(yīng)生成氮化鎂；
（3）根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件可以書寫反應(yīng)的文字表達式；
（4）選取代替紅磷測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的可燃物應(yīng)具有的條件為不能和空氣中除氧氣以外的物質(zhì)反應(yīng)．

解答 解：（1）步驟2的目的是除去瓶中的氧氣．
故填：除去瓶中的氧氣．
（2）在步驟3“待冷卻后廣口瓶內(nèi)水位繼續(xù)上升”是由于瓶內(nèi)氣壓小于外界氣壓．
故填：小于．
（3）鎂能和氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，能和氮氣反應(yīng)生成氮化鎂，反應(yīng)的文字表達式為：鎂+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$氧化鎂，鎂+氮氣$\stackrel{點燃}{→}$氮化鎂．
故填：鎂+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$氧化鎂；鎂+氮氣$\stackrel{點燃}{→}$氮化鎂．
（4）①通過該實驗可知，不能用鎂條代替紅磷測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，若使用鎂條，則測得結(jié)果偏大．
故填：不能；偏大．
②由此實驗可知，選取代替紅磷測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的可燃物應(yīng)具有的條件為不能和空氣中除氧氣以外的物質(zhì)反應(yīng)，并且生成物不能是氣體．
故填：不能和空氣中除氧氣以外的物質(zhì)反應(yīng)，并且生成物不能是氣體．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．