问题 问答题

根据初中化学知识,探究空气中氧气含量实验。小明根据所学内容,红磷、白磷、木炭、镁条都可以和氧气发生反应,但是哪种物质更适用于测定空气中氧气含量,小明进行如下探究。

【探究问题】红磷、白磷、木炭、镁条几种物质,哪种更适用于测定空气中氧气含量?

【查阅资料】

红磷、白磷对比情况

 红磷白磷
状态暗红色固体蜡状固体 有毒
燃烧温度240°C40°C
镁条可以与空气中多种物质反应,如N2、CO2等

【探究过程】如下图所示,按照实验装置进行实验,探究几种物质测定空气中O2含量的可行性。

(1)红磷、白磷探究实验小明认为选用红磷进行实验,其原因是                。

实验步骤实验现象结论和化学方程式
如图所示,将足量红磷放到燃烧匙中,点燃红磷,进行实验

  

空气中氧气约占         

化学方程式          

 

(2)若将实验药品改为木炭,反应结束后降至室温,打开止水夹,水不倒吸入集气瓶的原因是     。

(3)若将实验药品改为镁条,反应结束后降至室温,观察到水倒吸入集气瓶大于1/5。根据资料信息,小明知道镁条可以与空气中的氮气、二氧化碳发生反应,进而影响反应结果。镁条与氮气反应可以生成氮化镁(Mg3N2)和碳,请写出相应的化学方程式      。

【探究结论】几种物质中,红磷是最适用于测定空气中氧气含量。

答案

(1) 白磷有毒,红磷无毒

实验现象结论和化学反应方程式
产生黄色火焰,冒出大量白烟,瓶壁有热感;.

待红磷燃烧停止并冷却后,打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占1/5。

空气中氧气占1/5
化学方程式:4P+5O2 ="=====" 2P2O5
(2)C和O2反应生成CO2,反应前后集气瓶内气体体积不变。

(3)3Mg+N2="====" Mg3N2

(1)选用红磷进行实验的原因是白磷有毒,红磷无毒;红磷燃烧产生黄色火焰,冒白烟,反应停止后冷却,打开止水夹,打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占,由此可得出空气中氧气约占的结论,反应的化学方程式为:4P+5O22P2O5

故答案为:红磷无毒,白磷有毒;

实验步骤实验现象结论和化学方程式
  

产生黄色火焰,冒出大量白烟,瓶壁有热感;.

待红磷燃烧停止并冷却后,打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占1/5.

空气中氧气约占

化学方程式 4P+5O22P2O5

(2)若将实验药品改为木炭,反应结束后降至室温,打开止水夹,水不倒吸入集气瓶的原因是 C和O2反应生成CO2,二氧化碳是气体,使反应前后集气瓶内气体体积不变,压强就不变,故水不能倒吸.

故答案为:C和O2反应生成CO2,反应前后集气瓶内气体体积不变.

(3)镁条与氮气反应可以生成氮化镁(Mg3N2);故答案为:3Mg+N2Mg3N2

探究性实验题要过“三关”,即:审题观,要做到看清题中所讲的化学过程、看清题设条件、看清要解决的问题;分析观,想化学过程所涉及的化学概念和所用的化学原理、想所给条件与所求问题的关系、想有无隐含条件及题目考查的内容;解答观,根据题意和条件,选择最佳的答题方法,实验验证所选取的试剂要易得,操作要简单,现象要明显,结论要可靠.

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题