Question

【題目】某研究小組用下圖所示裝置，探究能否用鎂條代替紅磷測定空氣中氧氣含量。

實驗前，小組成員提出了不同的猜想。

【猜想與假設】

猜想1：可以代替，因為鎂條與氧氣反應后不會產生氣體

猜想2：不能代替，查閱資料知金屬鎂很活潑，可能會與空氣中的氮氣反應

【進行實驗】

步驟	實驗操作	實驗現象
Ⅰ	組裝好裝置后，打開止水夾，手捂集氣瓶，一段時間后，松開手	燒杯中導管口有氣泡冒出，松手后，燒杯中導管末端有一段液柱
Ⅱ	關閉止水夾，點燃鎂條，迅速伸入集氣瓶中，塞好塞子	鎂條燃燒，放出大量熱，發出耀眼白光，生成大量白煙，剩余固體為白色帶狀物
Ⅲ	冷卻至室溫，打開止水夾	燒杯中水從導管進入集氣瓶中，體積約為集氣瓶體積的2/5

【解釋與結論】

（1）Mg與氧氣反應的化學方程式為_________。

（2）步驟Ⅰ說明裝置的氣密性_________。

（3）步驟Ⅱ中，關閉止水夾的目的是_________。

（4）推測猜想2成立的現象證據是_________。

【反思與評價】

（5）該小組認為，即使步驟Ⅲ中水的體積恰好占集氣瓶體積的1/5，也不能說明猜想1成立，理由是_________。

（6）小組中同學對鎂條與瓶中氣體的反應提出了進一步的猜想：甲同學認為鎂條先與O2反應，乙同學認為鎂條先與N2反應。為進一步檢驗他們的猜想，可以進行的實驗操作是：取少量鎂條，點燃后迅速放入盛有空氣的集氣瓶中，待鎂條熄滅后，________。

Answer 1

【答案】 2Mg+O22MgO 良好 防止溫度升高導致氣壓增大，將部分氣體壓出集氣瓶 燒杯中水從導管進入集氣瓶中，體積約為集氣瓶體積的2/5 可能是因為Mg的量不足（或其它合理原因） 將燃著的木條放入瓶中觀察現象，若燃燒更旺說明乙的猜想成立，若熄滅說明甲的猜想成立

【解析】（1）鎂與氧氣在點燃的條件下生成氧化鎂；（2）根據檢查裝置氣密性良好的現象解答；（3）根據鎂條燃燒，集氣瓶內溫度升高解答；（4）根據集氣瓶中水的增加量分析解答；（5）根據實驗所用鎂條是否足量分析解答；（6）根據氧氣有助燃性解答。（1）鎂與氧氣在點燃的條件下生成氧化鎂，反應的化學方程式為2Mg+O22MgO；（2）步驟Ⅰ燒杯中導管口有氣泡冒出，松手后，燒杯中導管末端有一段液柱，說明裝置的氣密性良好；（3）步驟Ⅱ中，關閉止水夾的目的是防止溫度升高導致氣壓增大，將部分氣體壓出集氣瓶；（4）推測猜想2成立的現象證據是燒杯中水從導管進入集氣瓶中，體積約為集氣瓶體積的2/5；（5）該小組認為，即使步驟Ⅲ中水的體積恰好占集氣瓶體積的1/5，也不能說明猜想1成立，理由是可能是因為Mg的量不足；（6）可以進行的實驗操作是：取少量鎂條，點燃后迅速放入盛有空氣的集氣瓶中，待鎂條熄滅后，將燃著的木條放入瓶中觀察現象，若燃燒更旺說明乙的猜想成立，若熄滅說明甲的猜想成立。