Question

某校研究性學(xué)習(xí)小組用圖裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實驗，燃燒、冷卻后打開止水夾，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的70%．
（1）燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶中的原因是

集氣瓶中氣體減少，壓強減少，導(dǎo)致燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶

．
（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)．則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的

21

%．現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮氣．
[發(fā)現(xiàn)問題]氮氣是怎么減少的呢？
[假設(shè)一]氮氣與鎂條反應(yīng)而減少．
[假設(shè)二]

氮氣在高溫條件下與空氣中氧氣反應(yīng)

．
[查閱資料]鎂條在氮氣中能燃燒．產(chǎn)物為氮化鎂（Mg₃N₂）固體．氮化鎂中氮的化合
價

-3

：鎂條還可以在二氧化碳?xì)怏w中燃燒，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程
式

2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C

，二氧化碳做

氧化劑

劑．
（3）通過以上探究，你對燃燒的有關(guān)知識有了什么新的認(rèn)識：

燃燒不一定需要氧氣（答案合理即可）

（寫出一點即可）．

Answer 1

分析：（1）鎂燃燒后，燒杯內(nèi)的壓強變小，大氣壓會把水壓入燒杯．
（2）依據(jù)燃燒消耗多少體積的氣體，則進(jìn)入燒杯的水，便是多少體積；根據(jù)化合價原則，計算氮化鎂（Mg₃N₂）固體氮元素的化合價；根據(jù)反應(yīng)方程式的書寫要求書寫鎂與二氧化碳的反應(yīng)．
（3）由材料可分析出鎂與氮氣和二氧化碳都能發(fā)生燃燒，所以燃燒不一定需要氧氣，

解答：解：（1）鎂燃燒后，燒杯內(nèi)外形成氣壓差，所以水會進(jìn)入燒杯．
（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，由于氧氣約占空氣體積的21%，所以進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的21%，現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮氣，所以可猜測鎂除了與氧氣反應(yīng)，還有可能和氮氣反應(yīng)或者是氧氣與氮氣在高溫的情況下發(fā)生了反應(yīng)，根據(jù)化合物中元素的化合價的代數(shù)和為零，所以氮化鎂（Mg₃N₂）中氮元素的化合價為-3價，鎂條還能在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳，化學(xué)方程式為：2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C，該反應(yīng)中二氧化碳失掉了氧是這一反應(yīng)的氧化劑．
（3）鎂與氮氣和二氧化碳都能發(fā)生燃燒，說明燃燒不一定需要氧氣．
故答為：（1）集氣瓶中氣體減少，壓強減小，導(dǎo)致燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶；（2）21%；氮氣在高溫條件下與空氣中氧氣反應(yīng)；-3價；2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C；氧化劑；（3）燃燒不一定需要氧氣（答案合理即可）；

點評：本題以課本中“用紅磷燃燒來探究空氣中氧氣含量”為基點，換成“鎂在空氣中燃燒”的實驗探究，激發(fā)了學(xué)生的知識的靈活使用和知識的遷移轉(zhuǎn)換的思想，達(dá)到舉一反三的效果．