Question

9．在20℃時，用如圖1、圖2所示裝置，分別進行研究可燃物燃燒條件和測定空氣中氧氣的體積分數的實驗．

實驗一：研究可燃物燃燒條件
【查閱資料】白磷的著火點為40℃
【實驗步驟】如圖1所示，燒杯中盛有80℃的熱水，分別在燃燒匙和燒杯中導管口放置一小塊白磷，塞緊瓶塞，可觀察到兩處的白磷均不燃燒．
【實驗現象及原因】將針筒中少量的過氧化氫溶液推入瓶中，燃燒匙的白磷仍沒有燃燒，原因是未達到白磷的著火點；推入過氧化氫溶液后，觀察到燒杯中的現象是導管口有氣泡冒出，導管口處的白磷燃燒．
【實驗結論】由此可知，可燃物燃燒需要具備的條件是與氧氣接觸，達到著火點．
實驗二：測定空氣中氧氣的體積分數
【查閱資料】鎂條在氮氣中能燃燒生成Mg₃N₂固體，鎂條在二氧化碳氣體中燃燒生成碳和氧化鎂．
【實驗步驟】如圖2所示，用盛水的水槽、無底的廢廣口瓶、燃燒匙、橡皮塞等裝配長如圖所示的裝置．
【實驗現象及原因】引燃燃燒匙中的鎂條，塞緊橡皮塞，實驗結束后，觀察到廣口瓶中的現象是進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，寫出鎂條在空氣中燃燒的兩個化學方程式（任寫兩個）3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO．
【實驗結論】由此可知：不能（填“能”或“不能”）利用鎂條燃燒來測定空氣中氧氣的體積分數．

Answer 1

分析 實驗一：根據燃燒的條件分析；燃燒的條件是：物質具有可燃性、與氧氣接觸、達到著火點．
實驗二：鎂條在氧氣中燃燒生成氧化鎂，鎂條在氮氣中能燃燒生成Mg₃N₂固體，鎂條在二氧化碳氣體中燃燒生成碳和氧化鎂，據此作答．

解答 解：實驗一：根據燃燒的條件可知，將針筒中少量的過氧化氫溶液推入瓶中，燃燒匙的白磷仍沒有燃燒，是因為未達到白磷的著火點；推入H₂O₂溶液后，生成氧氣，氧氣通過導管進入燒杯，燒杯中的白磷與氧氣接觸，溫度達到了著火點．所以觀察到燒杯中的現象是：導管口有氣泡冒出，導管口處的白磷燃燒；由此可知，可燃物燃燒需要具備的條件是 與氧氣接觸和達到著火點．
實驗二：鎂條在氧氣中燃燒生成氧化鎂，鎂條在氮氣中能燃燒生成Mg₃N₂固體，鎂條在二氧化碳氣體中燃燒生成碳和氧化鎂，所以引燃燃燒匙中的鎂條，塞還橡皮塞，實驗結束后，觀察到廣口瓶中的現象是進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂，2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO，由此可知：鎂條在空氣中燃燒消耗的不只有氧氣，所以不能利用鎂條燃燒來測定空氣中氧氣的體積分數．
故答為：
實驗一：未達到白磷的著火點；導管口有氣泡冒出，導管口處的白磷燃燒；與氧氣接觸；達到著火點．
實驗二：進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%；3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO；不能．

點評 此題考查燃燒的條件、化學方程式的書寫、壓強的變化等知識及實驗室探究空氣成分不選擇鎂做燃料的道理，有一定的難度．