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容积的70%。

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

(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】氮气是怎么减少的呢？

【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。氮化镁中氮的化合价是________。镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，该反应的类型是____________________。通过以上探究，你对燃烧的有关知识有了什么新的认识：___________(写出一点即可)。

Answer 1

【答案】 烧杯 集气瓶中气体减少，压强减小，导致烧杯中的水进入集气瓶 21 氮气(在高温条件下)与瓶内的其他物质反应而减少等 －3 置换反应 燃烧不一定需要氧气(或燃烧也可以是置换反应；或二氧化碳不但能灭火，在一定条件下还能支持燃烧等(合理即可))

【解析】由图可知A 是烧杯；镁条燃烧消耗气体，导致集气瓶中气体减少，压强减小，大气压强把烧杯中的水压入集气瓶中；（2）由于氧气约占空气总体积的21%，若镁只与氧气反应，那么进入集气瓶中水的体积即为氧气的体积，故不会超过21%；【假设二】现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，除了氮气可能与镁反应了反应以外，氮气(在高温条件下)也可能与瓶内的其他物质反应而减少；根据“在化合物中，正负化合价的代数和为零”的原则，已知镁的化合价为+2价，设氮元素的化合价为x，则（+2）×3+2x=0，解得x= -3；镁条在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，该反应的反应物是镁和二氧化碳，生成物是碳和氧化镁。该反应的反应物是一种单质和一种化合物，生成物也是一种单质和一种化合物，属置换反应；镁既能在氮气中燃烧，也能在二氧化碳中燃烧，说明燃烧不一定需要氧气。