Question

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°C	40°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。

Answer

白磷有毒，红磷无毒 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。 1/5 C和O2反应生成CO2，反应前后集气瓶内气体体积不变

【解析】

（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1/5，由此可得出空气中氧气约占1/5的结论，反应的化学方程式为：

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1/5

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 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

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．