Question

某校研究性学习小组发现镁条在空气中燃烧的产物也为固态，想用镁条代替红磷测定空气中氧气的含量，用右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，发现进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%．
（1）燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因是：

镁在燃烧时要消耗一部分气体，使集气瓶内压强减小

．
（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

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．
[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]

氮气与细沙反应

．
[查阅资料]
镁条可以在氮气中燃烧，生成氮化镁固体，反应的文字表达式为：

镁+氮气

点燃

氮化镁

，反应类型为

化合反应

．

Answer 1

分析：（1）根据反应的特点结合大气压强来解答该题；
（2）根据氧气占空气的体积分数来解答，并分析可能的原因，对于假设二，可以根据题给的信息作出合理的假设．

解答：解：（1）镁在燃烧时要消耗一部分气体，同时生成的氧化镁为固体，所以冷却后会使瓶内外产生一个压强差，从而使水进入集气瓶；
（2）氧气约占空气体积的21%，所以若镁只和氧气反应，水进入集气瓶的体积不会超过21%，而题中的实验结果为进入了约70%，所以结合空气的成分可以知道可能是镁条与氮气也发生了反应，当然也可能是氮气与其它物质发生了反应，例如和细沙发生了反应．
故答案为：（1）镁在燃烧时要消耗一部分气体，使集气瓶内压强减小；
（2）21；氮气与细沙反应；镁+氮气

点燃

氮化镁；化合反应．

点评：根据对空气组成成分的认识，利用镁的性质及题中资料信息，分析导致实验中所出现现象的可能性，考查获得信息解决问题的能力．