Question

某校研究性学习小组用如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）燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因是

 

；
（2）如果镁条只能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一定有氮气．
【发现问题】氮气是怎么减少的呢？
【假设一】氮气在高温条件下与瓶内空气中的物质反应而减少．
【假设二】；
【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁固体．镁条还可以在二氧化碳中燃烧生
成碳和氧化镁固体．已知氮化镁中氮元素的化合价为-3价，请写出上述两个反应的化学方程式

 

；

 

．假设二是成立的．
（3）通过以上探究，请写出一点你对燃烧知识的新认识：

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：空气与水

分析：（1）镁燃烧消耗瓶内的气体，生成固体物质，瓶内气体减少，压强减小．
（2）根据氧气约占空气体积分数的21%，进行分析解答．
镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁固体；镁条还可以在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁固体，写出反应的化学方程式即可．
（3）燃烧需要同时满足三个条件：①可燃物、②氧气或空气、③温度要达到着火点，据此进行分析解答．

解答：解：（1）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）由于氧气只占空气体积的21%，如果镁条只和空气中的氧气反应，瓶内气体只能减少原体积的21%，所以进入水的体积最多不超过其容积的21%．
镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁固体，反应的化学方程式为：3Mg+N₂

点燃  .

Mg₃N₂；镁条还可以在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁固体，反应的化学方程式为：2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C．
（3）由上述实验可知，点燃的镁条在二氧化碳中也能燃烧，所以燃烧不一定有氧气参加．
故答案为：（1）瓶内气体减少，导致压强减小，水沿导管进入瓶内；（2）21；3Mg+N₂

点燃  .

Mg₃N₂；2Mg+CO₂

点燃  .

2MgO+C；（3）燃烧不一定有氧气参加．

点评：本题难度不大，掌握实验室测定空气中氧气含量的实验原理、燃烧的条件、化学方程式的书写方法等是正确解答本题的关键．