Question

13．（1）如圖所示裝置均可用于測定空氣中氧氣的含量．

①圖甲實驗中，紅磷燃燒的化學方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
②某化學小組對該實驗進行改進（裝置如圖乙所示），用暖寶寶發(fā)熱劑代替紅磷，發(fā)熱劑是鐵粉、水和食鹽等．下列說法中，錯誤的是CD．（填字母序號）
A．此實驗的原理是利用鐵生銹消耗氧氣
B．實驗前一定要檢查裝置的氣密性
C．此實驗中發(fā)熱劑的多少不影響測量結果
D．此實驗測出氧氣約占空氣質量的18.3%
（2）能源、環(huán)境與人類的生活和社會發(fā)展密切相關．目前，人類以化石燃料為主要能源，常見的化石燃料包括煤、石油和天然氣．為減少溫室氣體排放，人們積極尋找不含碳元素的燃料．經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)NH₃燃燒產(chǎn)物沒污染，且釋放大量能量，有應用前景．NH₃燃燒的微觀示意圖如圖丙所示：
①該反應的基本反應類型為置換反應．
②該反應產(chǎn)物中C與D的分子個數(shù)比為1：3．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)紅磷測定空氣里氧氣含量的實驗原理來分析并解答．
②測定空氣中氧氣含量的實驗原理是：紅磷燃燒消耗了瓶內的氧氣，生成的是固體，使瓶內壓強減小，在外界大氣壓的作用下水被壓進集氣瓶，進入水的體積就是集氣瓶內原來氧氣的體積．保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②紅磷要足量；③要冷卻至室溫再讀數(shù)等，結合紅磷測定氧氣的原理分析即可．
（2）根據(jù)常見的化石燃料包括煤、石油和天然氣解答；根據(jù)反應的微觀示意和質量守恒定律分析該反應生成物的分子個數(shù)比．

解答 解：（1）圖甲實驗中，紅磷燃燒生成五氧化二磷，該反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
（2）
A、鐵生銹消耗氧氣，使裝置內的氣壓減小，進入水的體積就是消耗氧氣的體積，故A正確；
B、如果裝置漏氣，會使進入的水偏少，測定的結果偏小，故B正確；
C、發(fā)熱劑的量必須足量，因為只有足量的發(fā)熱劑才能把氧氣消耗完，使結果準確，故C錯誤；
D、集氣瓶內空氣的體積是300mL，進入水的體積是55mL，即氧氣的體積是55mL，因此氧氣的體積分數(shù)=$\frac{55mL}{300mL}$×100%=18.3%，故D錯誤．
（2）常見的化石燃料包括煤、石油和天然氣；
①反應的微觀示意圖可知，該反應是一種單質和一種化合物反應，生成了另一種單質和另一種化合物，屬于置換反應．
②根據(jù)質量守恒定律可知，反應物中有4個氮原子、12個氫原子、6個氧原子，生成物中有12個氫原子，6個氧原子，只少4個氮原子，所以另一種生成物是氮氣，所以NH₃燃燒反應的化學方程式是：4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$6H₂O+2N₂．由反應的微觀示意圖和質量守恒定律可知，該反應生成物的分子個數(shù)比為：1：3．
答案：
（1）①4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅     ②CD 
（2）天然氣     ①置換反應   ②1：3

點評 本題考查了空氣中氧氣含量的測定，結合紅磷測定的原理進行分析，要注意測定原理、實驗關鍵、現(xiàn)象和結論、裝置的評價和改進等，能夠考查學生的知識遷移能力．