题目内容
【题目】某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氧气中燃烧生成氧化镁，镁可在氮气中燃烧生成氮化镁 ，设计了如下方案进行验证。
步骤l：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。
待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1／5左右。
步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。回答下列问题：
(1)步骤2的目的是_____________。
(2)在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压__________(选填“大于”“小于”或“等于”)外界气压。
(3)根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的两个文字表达式：__________
【答案】将瓶内氧气消耗尽小于镁+氧气
氧化镁 镁+氮气氮化镁
【解析】
该实验步骤2中红磷在空气中燃烧消耗掉了广口瓶中的氧气，广口瓶中的压强减小，水槽中的水进入广口瓶中，进入瓶内的水的体积就是空气中氧气的体积，约为1/5，此时广口瓶中剩余的气体几乎全部为氮气；步骤3在空气中点燃镁条，更换橡皮塞后，镁条在氮气中继续燃烧，由于消耗了广口瓶中的氮气，所以瓶内压强继续减小，待冷却后水槽中的水进入广口瓶，广口瓶内水位继续上升。（1）步骤2在广口瓶内点燃红磷的目的是消耗掉瓶内的氧气。（2）在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于镁条燃烧消耗了瓶内的氮气，所以瓶内气压小于外界大气压。（3）镁条在空气中燃烧能发生两个反应①镁与氧气的反应：镁+氧气
氧化镁；②镁与氮气的反应：镁+氮气氮化镁。
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