Question

某校研究性學習小組用如圖裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗，燃燒、冷卻后打開止水夾，進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，水能進入集氣瓶中的原因是

 

；
（2）如果鎂條只能和空氣中的氧氣反應，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的

 

%，現(xiàn)進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一定有氮氣．
【發(fā)現(xiàn)問題】氮氣是怎么減少的呢？
【假設一】氮氣在高溫條件下與瓶內空氣中的物質反應而減少．
【假設二】；
【查閱資料】鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂固體．鎂條還可以在二氧化碳中燃燒生
成碳和氧化鎂固體．已知氮化鎂中氮元素的化合價為-3價，請寫出上述兩個反應的化學方程式

 

；

 

．假設二是成立的．
（3）通過以上探究，請寫出一點你對燃燒知識的新認識：

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）鎂燃燒消耗瓶內的氣體，生成固體物質，瓶內氣體減少，壓強減小．
（2）根據(jù)氧氣約占空氣體積分數(shù)的21%，進行分析解答．
鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂固體；鎂條還可以在二氧化碳中燃燒生成碳和氧化鎂固體，寫出反應的化學方程式即可．
（3）燃燒需要同時滿足三個條件：①可燃物、②氧氣或空氣、③溫度要達到著火點，據(jù)此進行分析解答．

解答：解：（1）鎂條燃燒時會與空氣中的氧氣反應生成固體氧化鎂，致使瓶內氣體減少壓強減小，水在大氣壓作用下進入瓶中．
（2）由于氧氣只占空氣體積的21%，如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，瓶內氣體只能減少原體積的21%，所以進入水的體積最多不超過其容積的21%．
鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂固體，反應的化學方程式為：3Mg+N₂

點燃  .

Mg₃N₂；鎂條還可以在二氧化碳中燃燒生成碳和氧化鎂固體，反應的化學方程式為：2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C．
（3）由上述實驗可知，點燃的鎂條在二氧化碳中也能燃燒，所以燃燒不一定有氧氣參加．
故答案為：（1）瓶內氣體減少，導致壓強減小，水沿導管進入瓶內；（2）21；3Mg+N₂

點燃  .

Mg₃N₂；2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C；（3）燃燒不一定有氧氣參加．

點評：本題難度不大，掌握實驗室測定空氣中氧氣含量的實驗原理、燃燒的條件、化學方程式的書寫方法等是正確解答本題的關鍵．