Question

2．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?dú)庵腥紵�生成氮化鎂，于是設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行驗(yàn)證．
步驟1：用盛水的水槽、無(wú)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?jī)?nèi)水面上升的體積約占原瓶?jī)?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?jī)?nèi)外水面相平．點(diǎn)燃鎂條，更換橡皮塞，鎂條在廣口瓶?jī)?nèi)繼續(xù)燃燒，發(fā)出紅光，放出熱量．待冷卻后廣口瓶?jī)?nèi)水位繼續(xù)上升．
（1）步驟2的目的是除去廣口瓶?jī)?nèi)空氣中的氧氣．
（2）在步驟3“待冷卻后廣口瓶?jī)?nèi)水位繼續(xù)上升”是由于瓶?jī)?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(shí)驗(yàn)和你所學(xué)的知識(shí)，請(qǐng)寫出鎂在空氣中燃燒時(shí)的文字表達(dá)式：鎂+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$氧化鎂；鎂+氮?dú)?\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$氮化鎂．
（4）拓展應(yīng)用
①通過該實(shí)驗(yàn)可知，不能（填“能”或“不能”）用鎂條代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，若使用鎂條，則測(cè)得結(jié)果偏大（填“偏大”或“偏小”）；
②由此實(shí)驗(yàn)可知，選取代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的可燃物應(yīng)具有的條件為只能與空氣中的氧氣反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢灾�道是�?yàn)證氮?dú)饪梢院玩V反應(yīng)的，所以要排除氧氣干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，據(jù)此可以完成該題的解答；
（2）廣口瓶中的水位上升，說(shuō)明瓶?jī)?nèi)外產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，可以據(jù)此答題；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)可得出鎂可以和氮?dú)夥磻?yīng)，故可以寫出文字表達(dá)式；
（4）鎂燃燒時(shí)，既能夠消耗氧氣，又能夠消耗氮?dú)�，不能用鎂條代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)；
因?yàn)槭菧y(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，所以選擇的藥品應(yīng)該只能夠和氧氣發(fā)生反應(yīng)

解答 解：（1）氧氣可以和鎂反應(yīng)，所以要能夠準(zhǔn)確的判斷出鎂確實(shí)與氮?dú)獍l(fā)生了反應(yīng)，必須先排除氧氣的干擾；
（2）廣口瓶中的水位上升，說(shuō)明瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)小于外界大氣壓，由于氧氣已被消耗掉，所以同時(shí)也說(shuō)明了鎂和氮?dú)獍l(fā)生了反應(yīng)；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷鎂在空氣中可以和氧氣及氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)，生成氧化鎂和氮化鎂．文字表達(dá)式為鎂+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$氧化鎂　鎂+氮?dú)?\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$氮化鎂
（4）①通過該實(shí)驗(yàn)可知，不能用鎂條代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)；
若使用鎂條，鎂條燃燒同時(shí)消耗氧氣和氮?dú)�，�?huì)使測(cè)定的結(jié)果偏大．
②由此實(shí)驗(yàn)可知，選取代替紅磷測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的可燃物應(yīng)具有的性質(zhì)為只能與空氣中的氧氣反應(yīng)．
故答案為：（1）除去廣口瓶?jī)?nèi)空氣中的氧氣；　（2）小于；
（3）鎂+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$氧化鎂；　鎂+氮?dú)?\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$氮化鎂；
（4）①不能　偏大�、谥荒芘c空氣中的氧氣反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟來(lái)判斷實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖俏覀儽匦杈邆涞哪芰�，也是解決實(shí)驗(yàn)探究題的方法之一，在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中要注意加強(qiáng)這方面的培養(yǎng)與訓(xùn)練．