Question

19．鎂是一種活潑金屬，鎂條點(diǎn)燃時(shí)能與空氣中的氧氣、氮?dú)�、二氧化碳三種常見氣體反應(yīng)．
（1）寫出上述三條反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO、3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂、2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（2）小科欲驗(yàn)證“鎂能在氮?dú)庵腥紵�”，利用“測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)裝置”（如圖一）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，步驟如下：
①檢查裝置的氣密性；
②關(guān)閉鐵夾，將點(diǎn)燃的紅磷伸入集氣瓶?jī)?nèi)至完全反應(yīng)；
③待裝置冷卻后，打開鐵夾，觀察到倒流入集氣瓶的水約占集氣瓶容積的20%；
④拔出瓶塞，將點(diǎn)燃的鎂條伸入集氣瓶?jī)?nèi)，觀察到鎂條在瓶?jī)?nèi)劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色粉末（圖二）．

回答下列問(wèn)題：
a．步驟②的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖浅�去集氣瓶中的氧氣�?br />b．裝置冷卻后，若不進(jìn)行步驟③的操作，對(duì)實(shí)驗(yàn)有什么影響？無(wú)法判斷氧氣是否除盡，同時(shí)可能導(dǎo)致炸裂集氣瓶．
c．小敏認(rèn)為可利用鎂帶直接在集氣瓶?jī)?nèi)燃燒（如圖三）來(lái)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)小敏的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，當(dāng)觀察到進(jìn)入集氣瓶中的水遠(yuǎn)大于20%現(xiàn)象時(shí)，可確定鎂能在氮?dú)庵腥紵��?

Answer 1

分析 （1）點(diǎn)燃條件下，鎂和氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂，和二氧化碳反應(yīng)生成氧化鎂和碳；
（2）氧氣占空氣總體積的21%，氮?dú)庹伎諝饪傮w積的78%，二氧化碳占空氣總體積的0.03%；
高溫生成物濺落時(shí)容易炸裂集氣瓶．

解答 解：（1）點(diǎn)燃條件下，鎂和氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂，和二氧化碳反應(yīng)生成氧化鎂和碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO，3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂，2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C．
故填：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO；3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（2）a．步驟②的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖浅�去集氣瓶中的氧氣�?br />故填：除去集氣瓶中的氧氣．
b．裝置冷卻后，觀察到倒流入集氣瓶的水約占集氣瓶容積的20%，說(shuō)明氧氣已經(jīng)完全反應(yīng)，同時(shí)集氣瓶中的水能夠防止高溫形成的固體物質(zhì)濺落時(shí)炸裂集氣瓶，因此若不進(jìn)行步驟③的操作，無(wú)法判斷氧氣是否除盡，同時(shí)可能導(dǎo)致炸裂集氣瓶．
故填：無(wú)法判斷氧氣是否除盡，同時(shí)可能導(dǎo)致炸裂集氣瓶．
c．氧氣占空氣總體積的21%，氮?dú)庹伎諝饪傮w積的78%，二氧化碳占空氣總體積的0.03%，因此根據(jù)小敏的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，當(dāng)觀察到進(jìn)入集氣瓶中的水遠(yuǎn)大于20%時(shí)，可確定鎂能在氮?dú)庵腥紵��?br />故填：進(jìn)入集氣瓶中的水遠(yuǎn)大于20%．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．