Question

某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氧气中燃烧生成氧化镁，可在氮气中燃烧生成氮化镁，于是设计了如下方案进行验证．
步骤1：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置．另准备一个有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条．
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞．待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占原瓶内水面上方空间的1/5左右．
步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平．点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量．待冷却后广口瓶内水位继续上升．
（1）步骤2的目的是

除去广口瓶中空气中的氧气

．
（2）在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压

小于

（选填“大于”“小于”或“等于”）外界气压．
（3）拓展应用
①通过该实验可知，

不能

（填“能”或“不能”）用镁条代替红磷测定空气中氧气的体积分数，若使用镁条，则测得结果

偏大

（填“偏大”或“偏小”）；
②由此实验可知，选取代替红磷测定空气中氧气的体积分数的可燃物应具有的性质为

只能与空气中的氧气反应

．

Answer 1

分析：（1）为了验证镁能和氮气反应，应该先除去空气中的氧气；
（2）镁和氮气反应生成了氮化镁固体，冷却后广口瓶内压强减小，水面上升；
（3）镁燃烧时，既能够消耗氧气，又能够消耗氮气，不能用镁条代替红磷测定空气中氧气的体积分数；
因为是测定空气中氧气的体积分数，所以选择的药品应该只能够和氧气发生反应．

解答：解：（1）步骤2的目的是除去广口瓶中空气中的氧气，便于检验镁和氮气是否发生反应．
故填：除去广口瓶中空气中的氧气．
（2）由于镁燃烧消耗了瓶内的氮气，冷却后，瓶内气压小于外界气压，所以广口瓶内水位继续上升．
故填：小于．
（3）①通过该实验可知，不能用镁条代替红磷测定空气中氧气的体积分数；
若使用镁条，镁条燃烧同时消耗氧气和氮气，会使测定的结果偏大．
故填：不能；偏大．
②由此实验可知，选取代替红磷测定空气中氧气的体积分数的可燃物应具有的性质为只能与空气中的氧气反应．
故填：只能与空气中的氧气反应．

点评：测定空气中氧气的体积分数时，药品的选择很重要，药品应该具备的性质是：只能与空气中的氧气反应，生成物是固体．