Question

【題目】某校化學興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗探究：

（集體討論）：

（1）小組同學共同設(shè)計了如圖的兩套裝置，你認為合理的是_____（填字母）。

（2）為了確保實驗成功，在裝藥品前應(yīng)先_____。

（分組實驗）在討論的基礎(chǔ)上，他們分組進行了實驗．

（數(shù)據(jù)分析）實驗結(jié)束后，整理數(shù)據(jù)如下：（注：集氣瓶容積為100mL）

組別	1	2	3	4	5	6
進入瓶中體積水的體積	20	21	19	20	22	18

（3）通過對實驗結(jié)果的交流，大多數(shù)同學都驗證出氧氣約占空氣體積的_____。

（實驗拓展）討論后同學們認為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會跟空氣中的其它成分反應(yīng)，而且生成物為固體，如紅磷。

（4）小紅提出可以用細鐵絲代替紅磷，小雯不贊成，她的理由是_____。

（5）小剛選擇鎂條探究空氣中氧氣的含量，裝置見下圖，用砂紙打磨鎂條的目的是_____。燃燒、冷卻后打開止水夾，進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%。如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積_____%。現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成推測減少的氣體中有氮氣。

（發(fā)現(xiàn)問題）氮氣是怎樣減少的呢？

（假設(shè)一）氮氣與鎂條反應(yīng)而減少。

（假設(shè)二）氮氣與_____反應(yīng)而減少。

（查閱資料）鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂（Mg3N2）固體。該反應(yīng)的符號表達式_____。

（反思總結(jié)）①測定空氣中氧氣含量不能選擇鎂帶。

②物質(zhì)燃燒_____（選填“一定”或“不一定”）需要氧氣。

（計算拓展）①氮化鎂中氮元素化合價為_____。

②試計算6g氮化鎂中含多少質(zhì)量的鎂元素？_____

Answer 1

【答案】A 檢查裝置的氣密性 20% 細鐵絲在空氣中一般不能燃燒 除去鎂帶表面的雜質(zhì) 21% 鐵絲或氧化鎂或白煙 Mg+N2Mg3N2 不一定 -3 4.32g

【解析】

紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷，鎂在氮氣中燃燒生成氮化鎂。

[集體討論]

（1）由于氧氣的密度大于空氣，所以紅磷在稍微低的位置更利于反應(yīng)的進行，且反應(yīng)物接觸越充分反應(yīng)越完全，更有利于集氣瓶中的氧氣與紅磷完全反應(yīng)，故合理的是A。

（2）為了確保實驗成功，在裝藥品前應(yīng)先檢查裝置的氣密性。

（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，兩組同學測得進入瓶中水的體積為20mL，故大多數(shù)同學測得氧氣約占空氣體積的20%。

（4）小紅提出可以用細鐵絲代替紅磷，小雯不贊成，她的理由是細鐵絲在空氣中一般不能燃燒。

（5）用砂紙打磨鎂條的目的是除去鎂帶表面的雜質(zhì)。燃燒、冷卻后打開止水夾，進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%。如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積21%。

[發(fā)現(xiàn)問題]氮氣是怎樣減少的呢？

[假設(shè)一]氮氣與鎂條反應(yīng)而減少。

[假設(shè)二]氮氣與鐵絲或氧化鎂或白煙反應(yīng)而減少。

[查閱資料]鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂（Mg3N2）固體,反應(yīng)的符號表達式為Mg+N2Mg3N2。

[反思總結(jié)]

②鎂可以在氮氣中燃燒，故物質(zhì)燃燒不一定需要氧氣。

[計算拓展]①氮化鎂的化學式為Mg3N2，鎂元素的化合價為+2價，設(shè)氮元素化合價為x，則

，，故氮化鎂中氮元素化合價為-3價。

②6g氮化鎂中含鎂元素的質(zhì)量為