Question

20．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，知道五氧化二磷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：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）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约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空气中的氧气与铜充分反应．写出该反应的文字表达式氧气+铜$\stackrel{加热}{→}$氧化铜．
（3）已知：镁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$氧化镁（固体）镁+氮气$\stackrel{点燃}{→}$ 氮化镁（固体）．根据上述反应，想一想，能否用镁代替红磷来测定空气中氧气的含量？不能（填“能”或“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）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）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．故填：10；
（2）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；该反应中铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，该反应的文字表达式为：氧气+铜$\stackrel{加热}{→}$氧化铜．故填：使空气中的氧气与铜充分反应；氧气+铜$\stackrel{加热}{→}$氧化铜；
（3）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．
故填：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 本题主要考查用铜丝和红磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，难度稍大．