题目内容

(4分)某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成氮化镁,设计了如下实验方案进行验证。

步骤1:用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根钢丝穿过的橡皮塞,钢丝末端固定一根镁条。
步骤2:引燃燃烧匙中足量的红磷,塞好橡皮塞。待充分冷却,观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1/5左右。
步骤3:往水槽中加水使广口瓶内外水面水平。点燃镁条,更换橡皮塞,镁条在广口瓶内继续燃烧,发出红光,放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。
(1)步骤2的目的是________________________________________________________。
(2)步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”,是由于瓶内气压_______(填“大于”、“小于”或“等于”)外界气压。
(3)根据上述实验和你所学的知识,请写出镁在空气中燃烧时的符号表达式:_______
______________________________________________________________________。
(1)耗尽瓶中的氧气  (2)小于 (3) Mg+O2MgO、Mg+N2Mg3N2
分析:(1)根据实验目的可以知道是验证氮气可以和镁反应的,所以要排除氧气干扰实验现象,据此可以完成该题的解答;
(2)广口瓶中的水位上升,说明瓶内外产生了压强差,可以据此答题;
(3)根据实验可得出镁可以和氮气反应,故可以写出化学方程式.
解:(1)氧气可以和镁反应,所以要能够准确的判断出镁确实与氮气发生了反应,必须先排除氧气的干扰;
(2)广口瓶中的水位上升,说明瓶内的压强小于外界大气压,由于氧气已被消耗掉,所以同时也说明了镁和氮气发生了反应;
(3)根据实验现象可以判断镁在空气中可以和氧气及氮气发生反应,所以可以写出这两个反应的化学方程式.
故答案为:(1)除去广口瓶中的氧气,便于观察实验现象;
(2)小于;
(3)Mg+O2MgO、Mg+N2Mg3N2
点评:根据实验步骤来判断实验目的是我们必需具备的能力,也是解决实验探究题的方法之一,在平时的学习过程中要注意加强这方面的培养与训练.
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