Question

5．某校研究性学习小组探究空气中氧气的体积分数，他们想选用以下药品进行实验：①木炭；②红磷；③铁丝；④镁条．
学习小组的同学经讨论后认为，不能用木炭进行实验，原因是木炭燃烧生成二氧化碳气体．另外，也不能用铁丝进行探究，原因是铁丝在空气中不燃烧．
学习小组的同学用如图装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%．
（1）右图A仪器的名称是烧杯，燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是瓶内气体减少，导致压强减小，水沿导管进入瓶内．
（2）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的21%．现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中除氧气外还一定有氮气．
【提出问题】镁条除与氧气、氮气反应外，还与哪些物质发生反应呢？
【猜想假设】镁条能与二氧化碳反应．
【实验探究】取约10cm长的镁条，用砂纸或小刀把它一端的氧化膜除尽，用坩埚钳夹持另一端，放在酒精灯上点燃后，随即伸入盛有该气体的集气瓶内，镁条会继续燃烧，并发出耀眼白光．燃烧后，集气瓶的瓶壁特别是瓶底出现有白色粉末氧化镁，同时还有黑色斑点碳粒．
【评价反思】通过以上实验探究，你认为实验室探究空气中氧气的体积分数时，在药品选择上应注意：
（一）药品在空气中要有可燃性；（二）反应物只能与氧气反应；（三）生成物是固体等．

Answer 1

分析 根据木炭燃烧生成二氧化碳气体，占了氧气的空间，铁丝在空气中不燃烧解答；
（1）镁燃烧消耗瓶内气体生成固体物质，瓶内气体减少，压强减小；
（2）氧气约占空气体积分数的21%，而氮气占78%，从而可判断只消耗氧气时，气体减少原体积的21%；而气体减少达70%时，大部分气体被消耗，说明减少的气体已不完全为氧气了，还应消耗了占空气78%的部分氮气；
【猜想假设】根据题中信息可知镁条能与二氧化碳反应；
【评价反思】实验室测定空气中氧气的含量应选择能与空气中的氧气反应，并且在空气中只能与氧气反应，生成的物质是固体．

解答 解：木炭燃烧生成二氧化碳气体，占了氧气的空间，因此不可以．故答案为：木炭燃烧生成二氧化碳气体．铁丝在空气中不燃烧；
（1）A仪器是烧杯，镁条燃烧时会与空气中的氧气反应生成固体氧化镁，致使瓶内气体减少压强减小，水在大气压作用下进入瓶中；
（2）由于氧气只占空气体积的21%，如果镁条只和空气中的氧气反应，瓶内气体只能减少原体积的21%，所以进入水的体积最多不超过其容积的21%；实验中进入瓶中水的体积达70%，说明反应消耗空气的体积为70%，因此已不是仅消耗氧气了，还应消耗部分氮气；
【猜想假设】根据题中信息可知，镁条会继续燃烧，并发出耀眼白光．燃烧后，集气瓶的瓶壁特别是瓶底出现有白色粉末氧化镁，同时还有黑色斑点碳粒，说明镁条能与二氧化碳反应；
【评价反思】测定空气中氧气的含量应选择能与空气中的氧气反应，并且在空气中只能与氧气反应，生成的物质是固体．
故答案为：
木炭燃烧生成二氧化碳气体；铁丝在空气中不燃烧；
（1）烧杯，瓶内气体减少，导致压强减小，水沿导管进入瓶内；
（2）21；氮气；
【猜想假设】二氧化碳；
【评价反思】反应物只能与氧气反应；生成物是固体等．

点评 本考点考查了空气中氧气的含量的探究，并且注重了实验方案的评价，对实验方案进行评价是近几年中考的一个重点．评价包括对实验方案的评价、实验过程的评价、实验结论的评价等，要认真把握．