【题目】某化学兴趣小组的同学对“测定空气中氧气的体积分数”实验(如下图所示)学习后，思考能否用其它可燃物代替红磷进行实验。请你参与探究：

（提出问题）能用哪些可燃物代替红磷？

（查阅资料）二氧化碳可以被氢氧化钠溶液完全吸收；镁在空气中燃烧可以与氧气反应生成氧化镁，与氮气反应生成氮化镁。

（猜想与假设）

甲同学：可以用铁丝代替

乙同学：可以用木炭代替

丙同学：可以用镁条代替

（探究与反思）

（1）丁同学根据自己所学化学知识，直接否定了甲同学的想法，请你说出他的理由：_______。

（2）乙同学利用木炭代替红磷做了这一实验，但实验测得氧气的体积分数值远小于实际值，若他实验操作都没有问题，请你帮他分析原因：_________________；知道原因以后，乙查阅了上述资料，在不改变可燃物木炭的情况下对实验进行了调整，准确测出了氧气含量，他的操作是____________。

（3）丙同学用镁条作可燃物测出空气中氧气含量为72%（实验操作无误），丁同学认为氮气一定参与了反应，请说出丁同学的依据_____________，

通过查阅上述资料证实了他的说法，请写出镁与氮气反应的文字表达式：______________。

（4）老师提出白磷与红磷的化学性质类似，可以用白磷代替红磷测定空气中氧气含量，并用右图所示装置完成实验:

a.白磷燃烧的现象：_____________

b.右图装置中利用了粗铜丝的________性，此装置相比于教材中实验装置最大的优点是__________c.该装置气密性良好是实验成功的关键，检查该装置气密性的方法为：组装好如右图所示装置，使两侧玻璃管中液面相平，然后将右侧玻璃管抬高，下列现象能说明该装置气密性良好的现象是（___）

A.两侧玻璃管中液面仍相平

B.两侧玻璃管中右侧液面高

C.两侧玻璃管中左侧液面高

d.若装置气密性良好，该实验测得氧气含量仍小于实际值，其原因可能有（两点）：

① ________________________________ ②_____________________________

（5）通过上述探究，空气中氧气含量测定实验中可燃物的选择要满足：______________

参考答案：

【答案】铁丝不能在空气中燃烧；木碳燃烧要生成二氧化碳，会使装置内气压变化不明显，所以实验测得值偏低；将装置内的水换为氢氧化钠溶液。氮气占空气总体积的71%，只有氮气被消耗装置内气体才会消耗72%；镁+氮气氮化镁产生大量白烟，发光，并放出大量热；导热性；避免生成的五氧化二磷逸散到空气中污染大气。B白磷的量不足；没等到装置冷却至室温就读数；在空气中能燃烧，燃烧只能消耗氧气，且不能产生气体

【解析】

（1）根据测定空气中氧气含量的实验中药品选择的注意事项解答；

（2）根据木炭燃烧的产物二氧化碳是气体及二氧化碳可以被氢氧化钠溶液完全吸收分析解答；

（3）根据空气中氮气的体积分数分析解答；

（4）a根据白磷燃烧的现象解答；bc根据铜丝具有导热性及装置的特点分析解答； d根据测定空气中氧气含量的实验的注意事项分析解答；

（5）根据题中信息解答。

（1）丁同学直接否定了甲同学的想法理由：铁丝不能在空气中燃烧；

（2）乙同学利用木炭代替红磷做了这一实验，但实验测得氧气的体积分数值远小于实际值的原因是木炭燃烧要生成二氧化碳，会使装置内气压变化不明显，所以实验测得值偏低；乙在不改变可燃物木炭的情况下对实验进行了调整，准确测出了氧气含量，他的操作是将装置内的水换为氢氧化钠溶液；

（3）丁同学认为氮气一定参与了反应，依据是：氮气占空气总体积的71%，只有氮气被消耗装置内气体才会消耗72%；镁与氮气在点燃的条件下生成氮化镁，反应的文字表达式为：镁+氮气氮化镁；

（4）a.白磷燃烧的现象：产生大量白烟，发光，并放出大量热；b.右图装置中利用了粗铜丝的导热性，此装置相比于教材中实验装置最大的优点是：避免生成的五氧化二磷逸散到空气中污染大气；c.该装置气密性良好的现象是两侧玻璃管中右侧液面高，故选B；d.若装置气密性良好，该实验测得氧气含量仍小于实际值，其原因可能有（两点）：①白磷的量不足；②没等到装置冷却至室温就读数；

（5）通过上述探究，空气中氧气含量测定实验中可燃物的选择要满足：在空气中能燃烧，燃烧只能消耗氧气，且不能产生气体。

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