甲乙两化学兴趣小组的同学按课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验（如图甲所示），但测出的氧气的体积分数存在误差．请你参与探究：甲组测出氧气的体积分数小于五

Question

甲乙两化学兴趣小组的同学按课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验（如图甲所示），但测出的氧气的体积分数存在误差．
请你参与探究：
甲组测出氧气的体积分数小于五分之一
【提出问题】造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？
【查阅资料】红磷、白磷的一些性质如下表：

	颜色、状态	熔点/℃	着火点/℃	密度（g/cm3）
红磷	暗红色固体	590	240	2.34
白磷	白色或黄色固体	44.1	40	1.82

【猜想与假设】
A同学：可能是导管内原含有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性．
B同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气．

（1）你还能作出的猜想是___．
【交流与讨论】
他们对课本上的实验装置进行了图乙所示的改进（其他仪器忽略）．
（2）与课本上的实验装置相比较，该装置的一个优点是___．
（3）能得出空气中氧气约占五分之一体积的实验现象是___．
乙组同学从课本镁条燃烧实验得到启发，用镁代替红磷，实验完毕，冷却后进入水的体积远大于总容积的1/5．
【猜想与假设】可能镁条与氮气发生了反应
【设计实验】
为检验镁条能否在N₂中燃烧，兴趣小组展开如下探究：
①组装仪器（图1，钟罩下端无底），检查气密性：向水槽中加水，观察到___现象，说明气密性良好；
②将足量白磷在空气中点燃后，迅速伸入钟罩内，塞紧橡皮塞；
③待钟罩内水面不再变化时，向水槽中加水，使水槽中液面与钟罩内液面相平；
④打开橡皮塞，将燃着的螺旋状镁条迅速伸入钟罩内，塞紧橡皮塞（图2），观察液面变化；

【交流讨论】
（4）步骤①气密性良好的现象是___；
（5）步骤②目的是___；
（6）步骤④观察到现象，说明镁条与氮气反应．
【结论】除氧气外，镁条还能与氮气反应．
【反思】乙组小罗同学认为只进行图2实验，当钟罩内进入水的体积大于总容积的 (1)/(5)，就能说明镁与氧气、氮气都发生了反应，对此观点你认为是否正确并说明理由___．
【拓展】①镁与氮气反应生成氮化镁（Mg₃N₂），由于氧气比氮气活泼，所以镁燃烧生成的氮化镁质量比氧化镁___（大、小）．
②8g镁在空气中燃烧，若有30%的镁生成氮化镁，计算氮化镁的质量（写出计算过程）．

Answer 1

【猜想与假设】：要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②红磷足量；③必须冷却到室温再读数等；故答案为：集气瓶未冷却至室温就打开了弹簧夹；
【交流与讨论】
（2）与课本上的实验装置相比较，该装置的一个优点是确保装置不漏气；
（3）能得出空气中氧气约占五分之一体积的实验现象是左边液面上升至“1”刻度处；
【交流讨论】
（4）检查气密性：向水槽中加水，观察到表面皿上浮现象，说明气密性良好；
（5）步骤②目的是对比实验；
（6）步骤④观察到图2中的表面皿高于图1中的表面皿现象，说明镁条与氮气反应；
【反思】乙组小罗同学认为只进行图2实验，当钟罩内进入水的体积大于总容积的(1)/(5)，就能说明镁与氧气、氮气都发生了反应，对此观点你认为是否正确并说明理由不正确，可能是实验误差造成的；
【拓展】①镁与氮气反应生成氮化镁（Mg₃N₂），由于氧气比氮气活泼，所以镁燃烧生成的氮化镁质量比氧化镁小．
②氮化镁中镁的质量=8g×30%=2.4g
氮化镁的质量=(2.4g)/((24×3)/(24×3+14×2)×100%)=3.3g
答案：
【猜想与假设】（1）集气瓶未冷却至室温就打开了弹簧夹；
【交流与讨论】
（2）确保装置不漏气；
（3）左边液面上升至“1”刻度处；
（4）表面皿上浮；
（5）对比实验；
（6）图2中的表面皿高于图1中的表面皿
【反思】不正确，可能是实验误差造成的．
【拓展】①小．②3.3g