Question

【题目】某化学兴趣小组的同学对空气中氧气的含量进行探究。

【提出问题】空气中氧气的含量是多少？

【查阅资料】①红磷和白磷都能在空气中燃烧，都生成五氧化二磷，但红磷的着火点(可燃物燃烧所需的最低温度)为240℃，白磷的着火点为40℃；②氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，同时放出大量的热，能煮熟鸡蛋；③生石灰的主要成份是氧化钙。

【设计方案】兴趣小组的同学将一个具有刻度和可滑动活塞的玻璃管(其中有空气和白磷)放在装有生石灰的烧杯的上方(如图所示)，用此装置进行实验，请你一同参与。

【进行实验】

①检查图中玻璃管的气密性。

②按图示装好药品后的操作是向烧杯中加入适量的水，该操作的作用是_______________________。

【记录现象】实验过程中观察到的现象是(至少写三点)_____ ，___________，_____________。

【实验结论】________________________。

【拓展与应用】已知2Mg+O2点燃2MgO，3Mg+N2点燃Mg3N2， 据此反应能否用镁代替磷测定空气中氧气的体积含量？________________。由此你对氮气的化学性质有何新的认识______________________________。

Answer 1

【答案】 利用水和生石灰反应放出的热量，引燃白磷(利用反应放热达到白磷着火点) 白磷燃烧，产生大量白烟 玻璃管中的活塞先向右移，后向左移 最后大约停止在刻度8处 氧气约占空气总体积的1/5(20%) 不能 (氮气的化学性质不活泼是相对的，)在一定条件下，氮气也能跟其他物质发生化学反应。

【解析】【进行实验】②测定空气成分的原理是物质与氧气反应导致压强变小。由于白磷燃烧需要达到一定的温度，根据资料，白磷燃烧所需的热量由生石灰与水反应提供，故接下来的步骤是向烧杯中加入适量的水；【记录现象】白磷燃烧，产生大量的白烟，同时会放出大量的热，故开始时活塞会向右边移动，当白磷熄灭，装置冷却后，由于消耗了氧气，导致装置内的压强变小，故活塞又会向左移动；由于氧气约占空气总体积的1／5，据图可知空气的总体积为10ml，故活塞最终停在8ml位置；【实验结论】该实验可得出氧气约占空气总体积的1／5； 【拓展与应用】由于镁既能与氧气还能与空气中氮气反应，会导致装置中的压强变化很大，故不能用镁代替；由此可知氮气也能与气体的物质发生化学反应。