Question

12．某课外活动小组在学习了书本“空气中氧气含量的测定”实验，知道P₂O₅不能随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：
信息：Mg+N₂→Mg₃N₂
在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气，如图．然后给装有红磷的玻璃管加热．同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止．停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内．
请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：
（1）实验过程中看到活塞内有大量白烟，白烟是五氧化二磷（填名称）实验结束后，注射器内的气体体积大约减少10 mL．              
（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是使注射器内的氧气充分与红磷反应．写出该反应的符号表达式4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是 （写出其中一种）装置漏气等．
（4）该实验可以不可以用足量的镁代替红磷不能为什么因为镁在空气中燃烧时，与氧气、氮气都能够发生反应，这样进入集气瓶内水的体积必然大于氧气的体积．

Answer 1

分析 （1）根据空气的组成可以知道，氧气约占空气体积的五分之一，所以小红实验过程中出现的现象是密闭容器内气体的体积约减少5mL，可以据此解答．
（2）该反应中铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，可以据此解答．在实验的加热过程中，交替缓慢推动两注射器的目的是使空气中的氧气与铜充分反应可以据此解答．
（3）根据测定空气中氧气含量的注意事项回答．
（4）镁能和空气中的多种物质发生化学反应，因此不能用作测定空气中氧气含量的物质．

解答 解：（1）实验过程中看到活塞内有大量白烟，白烟是五氧化二磷；根据空气的组成可以知道，氧气约占空气体积的五分之一，所以小红实验过程中出现的现象是密闭容器内气体的体积约减少10mL；
（2）交替缓慢推动两个注射器能使气体与红磷充分接触，以便耗尽装置内的氧气；红磷与氧气点燃生成五氧化二磷，方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，造成该实验不够精确的原因：装置漏气，装置冷却后空气可进入装置，或装置本身容积有限，测量体积时误差造成的影响过大等．
（4）不能用镁代替红磷测定空气中氧气的含量，这是因为镁在空气中燃烧时，与氧气、二氧化碳和氮气都能够发生反应，这样进入集气瓶内水的体积必然大于氧气的体积，会导致测定的氧气含量偏高．
故答案为：
（1）五氧化二磷；10；
（2）使注射器内的氧气充分与红磷反应；4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（3）装置漏气等（合理即可）；
（4）不能；因为镁在空气中燃烧时，与氧气、氮气都能够发生反应，这样进入集气瓶内水的体积必然大于氧气的体积．

点评 空气是人类宝贵的自然资源，在中考中占有重要的地位，特别是空气中氧气含量的测定，要注意测定原理、实验关键、现象和结论、装置的评价和改进等内容的考查．