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    19．某校研究性学习小组用如图装置进行镁条在空气中燃烧测定空气中氧气的体积分数，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）为了确保实验成功，首先应检查装置的气密性．燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是镁条燃烧消耗了集气瓶内的气体，使瓶内的压强减小．
    （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%．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】氮气易溶于水．
    【假设二】氮气与镁条反应而减少．
    【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg3N2）固体．氮化镁中氮元素的化合价为-3．镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，该反应的化学方程式是3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2．
    （3）通过以上探究，你觉得要使实验成功，选择的反应物应符合：可燃物只与空气中氧气反应且生成物是固体．

    分析 （1）根据实验的注意事项分析；镁燃烧后，烧杯内的压强变小，大气压会把水压入烧杯分析；
    （2）①根据氧气在空气的体积分数，便知多少体积；②根据实验现象实际进入水约占70%，这只能说明是空气中的某些气体和镁反应了，或是空气中的某些成分在该环境中发生了反应，据此可以提出假设二；
    【查阅资料】根据化合物中元素化合价的特点计算化合价；根据镁和二氧化碳气体在点燃的条件下生成碳和氧化镁写出反应的方程式；
    （3）根据测定氧气的原理分析条件．

    解答 解：（1）为了确保实验成功，首先应检查装置的气密性；镁带燃烧消耗了集气瓶内的气体，使瓶内的压强减小；
    （2）如果只和空气中氧气反应那么不会超过21%，因为空气中氧气占21%，则进入集气瓶中的水也应该不超过21%，但现象却是70%，那说明镁还与空气中的另一种气体反应，又知空气中氮气所占比例最大，占78%，所以减少的气体中肯定有氮气气体；
    【查阅资料】氮化镁（Mg3N2）中，镁元素的化合价是+2价，因此氮元素的化合价是-3价；镁和二氧化碳气体在点燃的条件下生成碳和氧化镁，反应的方程式为：3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2；
    （3）通过以上探究，你会发现测定空气中氧气含量选择可燃物的时候应注意：可燃物只与空气中氧气反应且生成物是固体．
    故答案为：（1）检查装置的气密性；镁条燃烧消耗了集气瓶内的气体，使瓶内的压强减小；
    （2）21；氮气与镁条反应而减少；
    【查阅资料】-3；3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2；
    （3）可燃物只与空气中氧气反应且生成物是固体．

    点评 本题难度不大，掌握实验室测定空气中氧气含量的实验原理、燃烧的条件、化学方程式的书写方法等是正确解答本题的关键．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    9．某同学在实验报告中，有以下几个数据，其中合理的是（　　）
    A．用托盘天平称得11.7g食盐B．用量筒量得5.26mL盐酸
    C．用pH试纸测得溶液的pH是3.5D．用托盘天平称得8.36g锌

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    10．书写下列化学方程式．
    （1）红磷在氧气中燃烧4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5
    （2）铁丝在氧气中燃烧3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4
    （3）木炭氧气中燃烧C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2
    （4）硫粉在氧气中燃烧S+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO2
    （5）电解水2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑
    （6）加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑
    （7）加热高锰酸钾制取氧气2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑
    （8）分解过氧化氢制取氧气2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    7．不法分子常用金光闪闪的“假金元宝”（铜锌合金）蒙骗人们，下列鉴别办法错误的是（　　）
    A．加盐酸B．测密度
    C．加硝酸银溶液D．看颜色
    E．在空气中充分灼烧   

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    14．用下列物质的序号回答有关问题：

    （1）已知“○”、“●”表示质子数不同的原子．如图表示的气体物质中，属于化合物的是B，属于单质的是A，属于混合物的是CD．
    （2）有下列物质：①雨水  ②蒸馏水  ③雨后洁净的空气  ④四氧化三铁  ⑤液氮  ⑥高锰酸钾完全分解后的固体产物
    其中属于混合物是①③⑥，属于纯净物是②④⑤，属于单质的是⑤，属于氧化物的是②④．

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    4．已知20℃时，食盐的溶解度是36克/100克水，则20℃时，5克饱和食盐水的溶质质量分数是（　　）
    A．18%B．36%C．26.5%D．无法确定

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    11．以下是本学期学习中接触的一些实验．根据图示，回答下列问题．
    （1）图Ⅰ实验中发生反应的化学方程式是2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．该实验中负极得到的气体是氢气．
    （2）图Ⅱ中的长镁条完全燃烧后，在石棉网上收集到的MgO质量小于ag，其原因是镁条燃烧生成的氧化镁一部分扩散到空气中，该反应符合（填“不符合”或“符合”）质量守恒定律．
    （3）图Ⅲ中的实验现象说明CO2具有的化学性质不能燃烧，不支持燃烧．

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    8．按要求用化学符号回答下列问题：
    （1）用于医疗急救的气体是O2．
    （2）人体中含量最多的物质H2O．
    （3）一种空气的气体污染物CO（SO2）．
    （4）碳酸钠中的阴离子是CO32-．
    （5）地壳中含量最多的金属元素和非金属元素形成的化合物Al2O3．

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    科目：初中化学 来源： 题型：填空题

    9．写出下列粒子的名称或符号．
    （1）H+氢离子；（2）2Fe3+2个铁离子；（3）3SO2三个二氧化硫分子；（4）5个镁离子5Mg2+；（5）2个氢氧根离子2OH-；（6）3个硝酸根离子3NO3-．

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