Question

如图是用红磷燃烧，测定空气中氧气含量的实验装置，请根据实验回答下列问题：
（1）燃烧后，钟罩内剩余的气体主要是氮气． 请结合本实验推测氮气的性质    ．
（2）实验课上，某同学用足量的木炭、硫磺，分别代替红磷做测定空气中氧气含量的实验，结果实验都失败了，请你帮助他们找到原因    ．
（3）另一位同学想使用镁条来代替红磷做实验，老师告诉他这种方法不是较好的方法，因为镁条在空气中燃烧非常剧烈，镁既可以和氧气反应，也可以和氮气反应生成氮化镁．写出镁和氮气反应生成氮化镁化学反应的文字表达式：    ．
（4）根据上面的讨论，请你归纳出测定空气中氧气含量的实验的原理：    ．
（5）根据你总结的实验原理，从下列仪器和药品中，选择你所需的仪器和药品，设计一个测空气中氧气含量的实验装置，供选择的仪器：

供选择的药品：⑧白磷  ⑨热水 ⑩冷水．
（1）写出你所选择的仪器和药品（填序号 ）    ．
（2）简单地画出你的装置图（表达出意思即可）

Answer 1

【答案】分析：（1）根据进入广口瓶中水的体积和红磷燃烧的情况进行解答；
（2）根据木炭燃烧的产物进行解答；
（3）根据题给的信息写出镁和氮气反应的符号表达式即可；
（4）根据上述的解答过程及实验中的注意事项来完成解答．
（5）结合前面得出的结论，选择适当的仪器和药品，合理即可．
解答：解：（1）进入广口瓶中水的体积约为广口瓶体积的五分之一，所以可以判断氮气的物理性质为难溶于水的气体；而红磷没有充分燃烧，反应后剩余，且不能继续燃烧可以判断氮气不能支持燃烧，且不和磷反应；
（2）木炭和硫磺燃烧生成了二氧化碳和二氧化硫气体，不能使瓶中压强出现明显的变化，所以实验失败；
（3）根据题给的信息可以知道镁和反应生成了氮化镁，所以该反应的化学符号表达式为：3Mg+N₂ Mg₃N₂；
（4）根据上述分析可以知道在测定空气中氧气含量时，选择的物质必须能够在空气中燃烧，且只能和氧气反应，产物为固体，同时装置能够体现气压的变化情况，才能保证实验成功．
（5）根据白磷燃烧消耗空气中氧气，可用进入水的体积来表示氧气减少的体积；如图：
故答案为：（1）气体难溶于水；不支持燃烧，不和磷反应；
（2）木炭燃烧产生CO₂，气压基本不变；
（3）3Mg+N₂ Mg₃N₂；
（4）能够在空气中燃烧，且只能和氧气反应，产物为固体，同时装置能够体现气压的变化情况．
（5）②③④⑤，如上图．
点评：本考点考查的是空气中氧气含量的探究实验，是中考的主要考点之一．本题根据实验操作图，回忆实验中现象，由实验中的注意事项，对实验结果进行评价，从而理解该实验的探究目的．