Question

6．空氣中氧氣含量測定的經典賞析．
教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實驗裝置如圖）．

（1）寫出汞與氧氣反應的化學方程式2Hg+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2HgO．
（2）本實驗中選擇使用汞的優點有：
①汞在加熱的條件下，只和氧氣反應．②汞為液態，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用來測見反應器內空間體積的變化．
③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧氣，把得到的氧氣加到剩下的$\frac{4}{5}$體積的氣體中，結果所得氣體跟空氣的性質完全一樣．
根據資料卡片，請再補充本實驗使用汞的兩個優點，并說明依據．
④汞的沸點較低，汞蒸氣與氧氣反應比較充分，能將密閉裝置內空氣中的氧氣幾乎耗盡． ⑤氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易與汞分離．
（3）通過實驗，拉瓦錫得出了空氣由氧氣和氮氣組成，其中氧氣約占空氣總體積1/5的結論．請根據現在的認識，對此結論予以補充．空氣的成分按體積計大約是：氧氣21%、氮氣78%、稀有氣體等其他成分1%．

Answer 1

分析 （1）根據化學反應的原理以及化學方程式的書寫方法來分析；
（2）根據題干中所給汞與氧化汞的性質來分析解答；
（3）根據空氣的組成來分析．

解答 解：（1）汞與氧氣在加熱的條件下反應生成氧化汞；故填：2Hg+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2HgO；
（2）根據資料卡片信息可知，用金屬汞來測定空氣中氧氣的含量的優點是：汞的沸點較低，汞蒸氣與氧氣反應比較充分，能將密閉裝置內空氣中的氧氣幾乎耗盡．氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易與汞分離；故填：汞的沸點較低，汞蒸氣與氧氣反應比較充分，能將密閉裝置內空氣中的氧氣幾乎耗盡；氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易與汞分離（其他合理答案均可）；
（3）空氣中不但含有氮氣與氧氣，還含有稀有氣體等其他氣體與雜質；故填：空氣的成分按體積計大約是：氧氣21%、氮氣78%、稀有氣體等其他成分1%．

點評 本題難度不大，掌握拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分的實驗原理是正確解答本題的關鍵．