题目内容
【题目】某研究小组用下图所示装置,探究能否用镁条代替红磷测定空气中氧气含量。
实验前,小组成员提出了不同的猜想。
【猜想与假设】
猜想1:可以代替,因为镁条与氧气反应后不会产生气体
猜想2:不能代替,查阅资料知金属镁很活泼,可能会与空气中的氮气反应
【进行实验】
步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
Ⅰ | 组装好装置后,打开止水夹,手捂集气瓶,一段时间后,松开手 | 烧杯中导管口有气泡冒出,松手后,烧杯中导管末端有一段液柱 |
Ⅱ | 关闭止水夹,点燃镁条,迅速伸入集气瓶中,塞好塞子 | 镁条燃烧,放出大量热,发出耀眼白光,生成大量白烟,剩余固体为白色带状物 |
Ⅲ | 冷却至室温,打开止水夹 | 烧杯中水从导管进入集气瓶中,体积约为集气瓶体积的2/5 |
【解释与结论】
(1)Mg与氧气反应的化学方程式为_________。
(2)步骤Ⅰ说明装置的气密性_________。
(3)步骤Ⅱ中,关闭止水夹的目的是_________。
(4)推测猜想2成立的现象证据是_________。
【反思与评价】
(5)该小组认为,即使步骤Ⅲ中水的体积恰好占集气瓶体积的1/5,也不能说明猜想1成立,理由是_________。
(6)小组中同学对镁条与瓶中气体的反应提出了进一步的猜想:甲同学认为镁条先与O2反应,乙同学认为镁条先与N2反应。为进一步检验他们的猜想,可以进行的实验操作是:取少量镁条,点燃后迅速放入盛有空气的集气瓶中,待镁条熄灭后,________。
【答案】 2Mg+O22MgO 良好 防止温度升高导致气压增大,将部分气体压出集气瓶 烧杯中水从导管进入集气瓶中,体积约为集气瓶体积的2/5 可能是因为Mg的量不足(或其它合理原因) 将燃着的木条放入瓶中观察现象,若燃烧更旺说明乙的猜想成立,若熄灭说明甲的猜想成立
【解析】(1)镁与氧气在点燃的条件下生成氧化镁;(2)根据检查装置气密性良好的现象解答;(3)根据镁条燃烧,集气瓶内温度升高解答;(4)根据集气瓶中水的增加量分析解答;(5)根据实验所用镁条是否足量分析解答;(6)根据氧气有助燃性解答。(1)镁与氧气在点燃的条件下生成氧化镁,反应的化学方程式为2Mg+O22MgO;(2)步骤Ⅰ烧杯中导管口有气泡冒出,松手后,烧杯中导管末端有一段液柱,说明装置的气密性良好;(3)步骤Ⅱ中,关闭止水夹的目的是防止温度升高导致气压增大,将部分气体压出集气瓶;(4)推测猜想2成立的现象证据是烧杯中水从导管进入集气瓶中,体积约为集气瓶体积的2/5;(5)该小组认为,即使步骤Ⅲ中水的体积恰好占集气瓶体积的1/5,也不能说明猜想1成立,理由是可能是因为Mg的量不足;(6)可以进行的实验操作是:取少量镁条,点燃后迅速放入盛有空气的集气瓶中,待镁条熄灭后,将燃着的木条放入瓶中观察现象,若燃烧更旺说明乙的猜想成立,若熄灭说明甲的猜想成立。