某元素的原子结构示意图.利用该元素组成的单质可测定空气中氧气的含量.实验装置如图2所示．(1)图2所示装置中发生反应的化学符号表达式为4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5.该反应的基本反应类型为化合反应．(2)实验过程中若装置气密性良好.但最终测得结果偏小.可能的原因是红磷的量不足(或未等到装置冷却� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

17．

某元素的原子结构示意图，利用该元素组成的单质可测定空气中氧气的含量，实验装置如图2所示．
（1）图2所示装置中发生反应的化学符号表达式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅，该反应的基本反应类型为化合反应．
（2）实验过程中若装置气密性良好，但最终测得结果偏小，可能的原因是红磷的量不足（或未等到装置冷却就打开止水夹）（填一个即可）．
（3）镁在空气中燃烧的化学符号表达式为2Mg+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO，已知镁条除了和氧气反应，还可以和氮气、二氧化碳发生反应．镁和氮气反应的表达式为：Mg+N₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg₃N₂，该反应中氮元素的化合价由0价变为-3价；镁和二氧化碳反应的表达式为：Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$MgO+C，以上两个反应说明了：可燃物的燃烧不一定（填“一定”或“不一定”）需要氧气助燃．仓库内的镁条着火，否（填“能”或“否”）用二氧化碳灭火．图2中的实验，若将燃烧匙中的药品换成镁粉，实验结束后，测量得到的结果偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

分析（1）该元素的核电荷数为15，为磷元素，可形成单质红磷，可用于测定空气中氧气的含量，红磷燃烧生成五氧化二磷，写出反应的化学方程式并判断基本反应类型；
（2）测定空气中氧气含量的实验．实验结束后发现结果偏小，若实验装置的气密性良好，其原因可能是：铜粉的量不足；或没有冷却到室温再读数；
（3）根据镁和氧气点燃产生氧化镁写出反应的方程式；关键化合物中正负化合价的代数和为0计算氮元素的化合价；根据对燃烧的认识及对氮气、二氧化碳的认识进行分析．

解答解：（1）该元素的核电荷数为15，为磷元素，可形成单质红磷，可用于测定空气中氧气的含量，红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应是两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应；
故答案为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅，化合反应；
（2）实验结束后发现结果偏小，若实验装置的气密性良好，其原因可能是：铜粉的量不足；或没有冷却到室温再读数；
故答案为：红磷的量不足（或未等到装置冷却就打开止水夹）；
（3）镁和氧气点燃产生氧化镁；设Mg₃N₂中氮元素的化合价为x，则（+2）×3+2x=0，x=-3；根据信息可知氮气和二氧化碳都能支持镁的燃烧，因此燃烧不一定需要氧气，镁燃烧也不能用二氧化碳灭火；若用镁代替磷来测定氧气的含量，镁会消耗氧气、氮气、二氧化碳，会使装置内的气体减少的多，因此结果会偏大；
故答案为：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO，-3，不一定，否，偏大．

点评根据对空气组成成分的认识，利用镁的性质及题中资料信息，分析导致实验中所出现现象的可能性，考查获得信息解决问题的能力．

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相关题目

8．

水和溶液在生命活动和生产、生活中起着十分重要的作用．
（1）电解水的实验掲示了水的组成．其反应的符号表达式为2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；甲图中检验a玻璃管内产生气体的方法是将带火星的木条伸入试管中，复燃则证明是氧气．
（2）某同学自制如图乙所示简易净水器，图中活性炭的主要作用是吸附．
（3）衣服上沾有的油污可用汽油洗去，是因为汽油能溶解（填“溶解”或“乳化”）油污．
（4）根据如表回答问题：

温度/℃		0	20	40	60	80	100
100g水中最多可溶解/g	硝酸钾	13.3	31.6	63.9	110	169	246
100g水中最多可溶解/g	氯化铵	29.4	37.2	45.8	55.2	65.6	77.3

①20℃时，向两个分别盛有35g硝酸钾和氯化铵的烧杯中，各加入lOOg水，充分溶解后，为饱和溶液的是硝酸钾溶液；
②只用一种操作方法，将上述烧杯中的剩余固体全部溶解，变为不饱和溶液．下列说法正确的是BD．
A．溶液中溶质的质量不变 B．溶液中溶质的质量分数可能增大
C．溶液的质量可能不变 D．可升高温度或增加溶剂．

5．A、B、C三种物质各15g，它们化合时只能生成新物质D 30g，若增加10g A物质，则反应停止后，反应物中只剩余C，依据上述条件推断下列说法中正确的是（　　）

	A．	第一次反应停止后，B物质剩余9g		B．	第二次反应后，C物质剩余5g
	C．	反应中A与C的质量比是5：3		D．	反应中B与C的质量比是3：2

12．某化学兴趣小组对“暖宝宝”的成分进行探究，并利用发热原理测定空气中氧气的体积分数．
【查阅资料】
“暖宝宝”中含有铁粉、活性炭、水、氯化钠等物质．遇空气发生反应的表达式是：
Fe+O₂+H₂O→Fe（OH）₂，该过程放热．
【进行实验】
验证“暖宝宝”中含有铁粉．甲同学打开一袋“暖宝宝”，将其中粉末倒入烧杯中，用磁铁与之充分接触，发现有黑色粉末被吸引，证明“暖宝宝”中确实含有铁粉．
【现象与讨论】
乙同学无意中将吸出的铁粉撒在了酒精灯火焰上，意外地发现铁粉燃烧，火星四射．该小组同学对此现象展开讨论：
①铁丝在空气中不能燃烧，铁粉在空气中能燃烧，这是因为铁粉与空气接触面积很大．
②假设铁粉在空气中燃烧和铁丝在氧气中的燃烧产物相同，该反应的符号表达式为3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．

【实验回顾】
图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置．
实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内气压减小，量筒中水倒吸到集气瓶．若装置的气密性良好，操作规范，可以根据量筒中测出进入瓶中的水的体积，粗略测得空气中氧气的含量．
【问题提出】
有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大．
【实验改进1】
图2是铁在空气中反应的实验装置（该装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁在氧气中反应的速度）．兴趣小组的同学利用该装置，再次测定空气中氧气含量．
测得实验数据见下表：

测量项目	实验前	实验后
测量项目	烧杯中水的体积	烧杯中剩余水的体积	氧气瓶（扣除内容物）和导管的容积
体积/mL	80.0	54.5	126.0

【表达与交流】
（1）根据表内数据计算，实验改进后测得的空气中氧气的体积分数是20.2%（计算结果精确到0.1%）．
（2）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因是改进后的反应使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确；
【反思评价】该改进装置存在不足会影响实验结果，原因是①铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确．②测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确．
【实验改进2】
丁同学设想用图1装置，换用“暖宝宝”中的物质代替红磷将其燃烧，进行氧气含量的测定，你认为是否可行，并说明理由不可行，“暖宝宝”中的活性炭燃烧消耗氧气的同时，生成了二氧化碳气体，从而影响了实验结果．

2．通过半学期的化学学习，你认为下列有关叙述正确的是（　　）

	A．	红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
	B．	与水具有相同化学性质的最小粒子是水中的原子
	C．	由一种元素组成的物质叫做单质
	D．	分子、原子、离子都是构成物质的粒子

6．下列关于空气的说法中，正确的是（　　）

	A．	按质量计算．空气中含有氮气$\frac{4}{5}$．含有氧气$\frac{1}{5}$
	B．	空气中的稀有气体常用作灭火剂
	C．	空气是人类宝贵的自然资源
	D．	空气被压缩时体积变小是化学变化

7．要除去下列物质中含有的少量杂质，所选用的方法正确的是（　　）

选项	物质	杂质	所用方法
A	Fe₃O₄	C	高温加热
B	高锰酸钾	二氧化锰	加热
C	碳酸钙	氯化钙	溶解，过滤，洗涤，干燥
D	氮气	氧气	通过灼烧的氧化铜

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