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。

（1）【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。
（2）【记录现象】实验过程中观察到的现象是(至少写三点) ， ， 。
（3）【实验结论】。
（4）【拓展与应用】已知2Mg+O2 2MgO，3Mg+N2 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】
（1）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)
（2）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
（3）氧气约占空气总体积的(20%)
（4）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】（1）【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；
（2）【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，据图可知空气的总体积为10mL故活塞最终停在8mL位置；
（3）【实验结论】该实验可得出氧气约占空气总体积的；
（4）【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其它的物质发生化学反应.
所以答案是：（1）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)；（2）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；（3）氧气约占空气总体积的(20%)；（4）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.