Question

【題目】某校研究性學習小組探究空氣中氧氣的體積分數。 他們想選用以下藥品的燃燒進行實驗：

木炭；②紅磷；③鐵絲；④鎂條．

學習小組的同學經討論后認為，不能用木炭進行實驗，原因是_________________．另外，也不能用鐵絲進行探究，原因是 ____________________． 學習小組的同學用如圖裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗，燃燒、冷卻后打開止水夾，

進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的 70%． 如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的_____%．現進入集氣瓶中水的體積約為其容積的 70%，根據空氣的組成可推出減少的氣 體中除氧氣外還一定有 ____填寫物質名稱)。

【提出問題】鎂條除與氧氣、氮氣反應外，還與哪些物質發生反應呢？

【猜想假設】鎂條能與 _______(填寫物質化學式)反應．

【實驗探究】取約 10cm 長的鎂條，用砂紙或小刀把它一端的氧化膜除盡，用坩堝鉗夾持另 一端，放在酒精燈上點燃后，隨即伸入盛有該氣體的集氣瓶內，鎂條會繼續燃燒，并發出耀 眼白光．燃燒后，集氣瓶的瓶壁特別是瓶底出現有白色粉末氧化鎂，同時還有黑色斑點碳粒．

【評價反思】通過以上實驗探究，總結出實驗室探究空氣中氧氣的體積分數時，在藥品選擇 上應注意：

(一)藥品要易與氧氣反應；(二) ________________；(三)_____________．

Answer 1

【答案】 木炭燃燒生成二氧化碳氣體； 鐵絲在空氣中不燃燒 21 氮氣 CO2 不與空氣中除氧氣外的成分發生反應 生成物不是氣體

【解析】根據木炭燃燒生成二氧化碳氣體，占了氧氣的空間解答；根據鐵絲在空氣中不燃燒解答；氧氣約占空氣體積分數的21%；根據氮氣占78%，從而可判斷只消耗氧氣時，氣體減少原體積的21%；而氣體減少達70%時，大部分氣體被消耗，說明減少的氣體已不完全為氧氣了，還應消耗了占空氣78%的部分氮氣；
【猜想假設】根據題中信息可知鎂條能與二氧化碳反應；

【評價反思】實驗室測定空氣中氧氣的含量應選擇能與空氣中的氧氣反應，并且在空氣中只能與氧氣反應，生成的物質是固體。

解：木炭燃燒生成二氧化碳氣體，占了氧氣的空間，因此不可以；鐵絲在空氣中不燃燒，故不能用鐵絲進行探究；由于氧氣只占空氣體積的21%，如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，瓶內氣體只能減少原體積的21%，所以進入水的體積最多不超過其容積的21%；實驗中進入瓶中水的體積達70%，說明反應消耗空氣的體積為70%，因此已不是僅消耗氧氣了，還應消耗部分氮氣；
【猜想假設】根據題中信息可知，鎂條會繼續燃燒，并發出耀眼白光。燃燒后，集氣瓶的瓶壁特別是瓶底出現有白色粉末氧化鎂，同時還有黑色斑點碳粒，說明鎂條能與二氧化碳反應；
【評價反思】測定空氣中氧氣的含量應選擇能與空氣中的氧氣反應，并且在空氣中只能與氧氣反應，生成的物質不是氣體。