Question

【题目】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的燃烧进行实验：

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_________________．另外，也不能用铁丝进行探究，原因是 ____________________． 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%． 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_____%．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 ____填写物质名称)。

【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 _______(填写物质化学式)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，总结出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)药品要易与氧气反应；(二) ________________；(三)_____________．

Answer 1

【答案】 木炭燃烧生成二氧化碳气体； 铁丝在空气中不燃烧 21 氮气 CO2 不与空气中除氧气外的成分发生反应 生成物不是气体

【解析】根据木炭燃烧生成二氧化碳气体，占了氧气的空间解答；根据铁丝在空气中不燃烧解答；氧气约占空气体积分数的21%；根据氮气占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：木炭燃烧生成二氧化碳气体，占了氧气的空间，因此不可以；铁丝在空气中不燃烧，故不能用铁丝进行探究；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，生成的物质不是气体。