Question

【题目】某校研究性学习小组用下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%。

（1）图中A仪器的名称是________，燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是_____________。

（2）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的_____%。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。

（发现问题）氮气是怎样减少的呢？

（假设一）氮气与镁条反应而减少。

（假设二）__________。

（查阅资料）镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg3N2）固体。氮化镁中氮元素的化合价为_________。

镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，该反应化学方程式是__________。

（拓展延伸）由此你对燃烧的新认识________

Answer 1

【答案】烧杯 集气瓶内气体减少，导致压强减小，水沿导管进入瓶内 21% 氮气与铁丝反应而减少 -3 2Mg+CO22MgO+C。 燃烧不一定有氧气参加反应

【解析】

（1）镁燃烧消耗瓶内气体生成固体物质，瓶内气体减少，压强减小。据此分析回答；

（2）氧气约占空气体积分数的21%，氮气占78%，如果镁燃烧只消耗氧气时，气体减少原体积的21%；

假设二：根据瓶内物质可能与氮气反应进行分析解答；

查阅资料：根据化合价规律和化学方程式的书写方法进行分析解答；

拓展延伸：根据实验现象进行分析解答。

（1）图中A仪器的名称是烧杯，镁条燃烧时会与空气中的氧气反应生成固体氧化镁，致使瓶内气体减少压强减小，水在大气压作用下进入瓶中；

（2）空气中氧气的体积分数为21% 。如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的21%。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气；

假设二：氮气的减少可能是镁与氮气反应而减少，也可能是氮气与铁丝反应而减少。所以假设二可以是： 氮气与铁丝反应而减少；

查阅资料：①设：氮元素的化合价为x，根据化合物中各元素化合价的代数和为零，则有：（+2）×3+2x=0，解得x=-3；

②根据题意，镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧，生成碳和氧化镁，反应的方程式为：2Mg+CO22MgO+C；

拓展延伸：由镁不仅能在氧气中燃烧，也能在二氧化碳、氮气中燃烧，可以得出燃烧不一定有氧气参加反应。