Question

某校研究性学习小组用如图1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 ）燃烧镁条，冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是

 

．
（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

 

%．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有氮气．
【发现问题】氮气是怎样减少的呢？
【假设一】氮气与镁条反应而减少．
【假设二】

 

．
【查阅资料】
镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg₃N₂）固体．镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，后一反应的文字表达式是

 

．
【反思讨论】
①讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体．他们应该选择（填编号）

 

． A．蜡烛   B．红磷   C．硫粉
②小组同学共同设计了如图2的两套装置，你认为合理的是（填编号）

 

．
【实验拓展】
（3）小组的同学做完实验后又尝试用木炭或硫粉重新做了以上实验，发现水几乎没有进入集气瓶．经讨论，同学们一致认为如果事先在集气瓶内注入少量

 

溶液，实验也能取得较好的效果．
（4）反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：由题目的信息可知：燃烧镁条，冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是镁条与空气中的气体发生反应；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%，因为氧气约占空气体积的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有氮气，氮气减少的途径有：氮气与镁条反应而减少，氮气溶于水而减少等；选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体，他们应该选择红磷；小组同学共同设计了如图2的两套装置，我认为合理的是A，因为A能把空气中的氧气充分反应掉；木炭和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，硫粉与氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，二氧化碳与二氧化硫都能被氢氧化钠溶液吸收．用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是：反应的药品只能与氧气反应，不与空气中的其它成分反应；生成物是固体，如果生成物中有气体，就要想办法把生成的气体吸收掉．

解答：解：（1）燃烧镁条，冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是镁条与空气中的气体发生反应，故答案为：镁条与空气中的气体发生反应；
（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%，因为氧气约占空气体积的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有氮气，氮气减少的途径有：氮气与镁条反应而减少，氮气溶于水而减少等；镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体，他们应该选择红磷；小组同学共同设计了如图2的两套装置，我认为合理的是A，因为A能把空气中的氧气充分反应掉；故答案为：21；【假设二】氮气溶于水而减少；【查阅资料】镁+二氧化碳

点燃

碳+氧化镁；【反思讨论】B；A；
（3）木炭和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，硫粉与氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，二氧化碳与二氧化硫都能被氢氧化钠溶液吸收；故答案为：氢氧化钠；
（4）用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是：反应的药品只能与氧气反应，不与空气中的其它成分反应；生成物是固体，如果生成物中有气体，就要想办法把生成的气体吸收掉；故答案为：反应的药品只能与氧气反应，不与空气中的其它成分反应；生成物是固体，如果生成物中有气体，就要想办法把生成的气体吸收掉；

点评：本考点属于实验方法和过程的探究，这类探究实验要具体问题具体分析，根据设计的步骤中不同的现象去思考、去探究，从而回答题目给出的问题．本考点主要出现在填空题和实验题中．