题目内容
【题目】某研究小组用如图所示装置，探究能否用镁条代替红磷测定空气中氧气含量。
（提出猜想）
猜想1：可以代替，因为镁条与氧气反应后不会产生气体
猜想2：不能代替，因为镁条可能会与空气中的其他成分发生反应
（进行实验）
步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
Ⅰ | 组装好装置后，打开止水夹，手捂集气瓶，一段时间后，松开手 | 烧杯中导管口有气泡冒出，松手后，烧杯中导管末端有一段液柱 |
Ⅱ | 关闭止水夹，点燃镁条，迅速伸入集气瓶中，塞好塞子 | 镁条燃烧，放出大量热，发出耀眼白光，生成大量白烟，剩余固体为白色带状物还夹杂着极少量淡黄色的固体 |
Ⅲ | 冷却至室温，打开止水夹 | 烧杯中水从导管进入集气瓶中，体积约为集气瓶体积的 |
（解释与结论）
（1）步骤Ⅰ的实验目的是_____。
（2）步骤Ⅱ中，关闭止水夹的目的是_____。
（3）根据实验现象中的_____（写一个即可）可以推测猜想2成立。
①（继续探究）经查阅资料得知氮化镁（Mg3N2）为淡黄色的固体，于是小晴猜想镁条还可能会与空气中的_____发生反应；
②（设计实验）她设计实验方案证明自己的猜想_____；
③（实验结论）镁条与氮气反应的化学方程式为：_____；
④（反思与评价）通过上述探究活动，你对燃烧有什么新的认识？_____。
【答案】检查装置的气密性 防止温度升高导致气压增大，将部分气体压出集气瓶 生成物中有极少量淡黄色的固体或进入集气瓶中水的体积约为集气瓶体积的
（写一个即可）。 氮气 将点燃的镁条伸入充满氮气的集气瓶中； 3Mg+N2
Mg3N2 燃烧不一定在氧气中进行（其他合理答案均可）
【解析】
（1）步骤Ⅰ的实验目的是：检查装置的气密性。
（2）步骤Ⅱ中，关闭止水夹的目的是：防止温度升高导致气压增大，将部分气体压出集气瓶。
（3）根据实验现象中的：已知氧气和镁反应生成白色的氧化镁，生成物中有极少量淡黄色的固体说明反应生成了其他物质，且已知氧气只占空气总体积的
，故进入集气瓶中水的体积约为集气瓶体积的 说明空气中的其他物质参与了反应。
①继续探究：经查阅资料得知氮化镁（Mg3N2）为淡黄色的固体，猜想镁条还可能会与空气中的氮气发生反应；
②设计实验：设计实验方案：将点燃的镁条伸入充满氮气的集气瓶中，观察现象；
③实验结论：镁条与氮气反应生成氮化镁，反应方程式为：3Mg+N2
Mg3N2；
④反思与评价：通过上述探究活动可知：燃烧不一定在氧气中进行；在一定的条件下，氮气也支持燃烧等（其他合理答案均可）。
科学实验活动册系列答案【题目】氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气的研究如下：
I.氧气的制备：
(1)写出上图中有标号仪器的名称：①___________，②__________。
(2)写出用KMnO4制取O2的化学反应方程式__________________。该装置中棉花团的作用是_________________，图中装置一处明显的错误是______________。
II.氧气的收集：
[实验1]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
[实验2]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
[实验3]用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验数据:
实验1 | 实验2 | 实验3 | |||||||
氧气的体积分数(%) | 79.7 | 79.6 | 79.9 | 88.4 | 89.0 | 87.9 | 90.0 | 89.8 | 89.3 |
氧气的平均体积分数(%) | 79.7 | 88.4 | 89.7 | ||||||
数据
(3)由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是_______________。
(4)不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是_______。
Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧
(5)铁丝在纯净氧气中燃烧的化学反应方程式为________________________。
(6)铁丝燃烧时火星四射，经研究表明产生火星四射现象的原因，可能是同时生成了某种气体，推测该气体是_____________(填化学式)。将燃烧后的黑色固体粉碎后，滴加稀盐酸，若产生气泡，则原因是________________(用化学反应方程式表示)。
