题目内容
【题目】某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成固体氮化镁(其中氮元素的化合价为- 3价) , 设计了如下方案进行验证。
步骤1.用盛水的水槽、无底的广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞,铜丝末端固定一根镁条。
步骤2.点燃燃烧匙中足量的红磷,迅速塞好橡皮塞。待充分冷却,观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内原空气总体积的 左右。
步骤3.往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条,迅速更换橡皮塞,观察到镁条在广口瓶内仍继续燃烧。待冷却后广口瓶内水位继续上升。
(1)步骤2的目的是____________________________;同时也验证了氧气约占空气体积约 。写出步骤2中红磷反应的化学方程式____________________________;
(2)在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压____________________________(选填 “大于”“小于”或“等于”)外界气压。
(3)请写出镁在氮气中燃烧的化学方程式 ____________________________;镁在氧气中和在氮气中的燃烧,均属于基本反应类型中的____________________________反应。
【答案】消耗掉氧气,排除氧气的干扰 小于
化合
【解析】
红磷在氧气中点燃生成五氧化二磷,镁在氮气中燃烧生成氮化镁,镁在氧气中燃烧生成氧化镁。
(1)氧气可以和镁反应,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,红磷在氧气中点燃生成五氧化二磷,故步骤2的目的是消耗掉氧气,排除氧气的干扰;同时也验证了氧气约占空气体积约 。步骤2中红磷反应的化学方程式为
。
(2)在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”,说明瓶内的压强小于外界大气压,故由于瓶内气压小于外界气压。
(3)镁在氮气中燃烧生成氮化镁,反应的化学方程式为;镁在氧气中燃烧生成氧化镁,镁在氧气中和在氮气中的燃烧,均符合多变一,故属于基本反应类型中的化合反应。
