Question

5．某校研究性學習小組探究空氣中氧氣的體積分數(shù)，他們想選用以下藥品進行實驗：①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，原因是木炭燃燒生成二氧化碳氣體．另外，也不能用鐵絲進行探究，原因是鐵絲在空氣中不燃燒．
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%．
（1）右圖A儀器的名稱是燒杯，燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶的原因是瓶內氣體減少，導致壓強減小，水沿導管進入瓶內．
（2）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21%．現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中除氧氣外還一定有氮氣．
【提出問題】鎂條除與氧氣、氮氣反應外，還與哪些物質發(fā)生反應呢？
【猜想假設】鎂條能與二氧化碳反應．
【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(xù)燃燒，并發(fā)出耀眼白光．燃燒后，集氣瓶的瓶壁特別是瓶底出現(xiàn)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，你認為實驗室探究空氣中氧氣的體積分數(shù)時，在藥品選擇上應注意：
（一）藥品在空氣中要有可燃性；（二）反應物只能與氧氣反應；（三）生成物是固體等．

Answer 1

分析 根據(jù)木炭燃燒生成二氧化碳氣體，占了氧氣的空間，鐵絲在空氣中不燃燒解答；
（1）鎂燃燒消耗瓶內氣體生成固體物質，瓶內氣體減少，壓強減��；
（2）氧氣約占空氣體積分數(shù)的21%，而氮氣占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(jù)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．

解答 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．故答案為：木炭燃燒生成二氧化碳氣體．鐵絲在空氣中不燃燒；
（1）A儀器是燒杯，鎂條燃燒時會與空氣中的氧氣反應生成固體氧化鎂，致使瓶內氣體減少壓強減小，水在大氣壓作用下進入瓶中；
（2）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(jù)題中信息可知，鎂條會繼續(xù)燃燒，并發(fā)出耀眼白光．燃燒后，集氣瓶的瓶壁特別是瓶底出現(xiàn)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，生成的物質是固體．
故答案為：
木炭燃燒生成二氧化碳氣體；鐵絲在空氣中不燃燒；
（1）燒杯，瓶內氣體減少，導致壓強減小，水沿導管進入瓶內；
（2）21；氮氣；
【猜想假設】二氧化碳；
【評價反思】反應物只能與氧氣反應；生成物是固體等．

點評 本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結論的評價等，要認真把握．