Question

【题目】某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究：

（集体讨论）：

（1）小组同学共同设计了如图的两套装置，你认为合理的是_____（填字母）。

（2）为了确保实验成功，在装药品前应先_____。

（分组实验）在讨论的基础上，他们分组进行了实验．

（数据分析）实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100mL）

组别	1	2	3	4	5	6
进入瓶中体积水的体积	20	21	19	20	22	18

（3）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的_____。

（实验拓展）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体，如红磷。

（4）小红提出可以用细铁丝代替红磷，小雯不赞成，她的理由是_____。

（5）小刚选择镁条探究空气中氧气的含量，装置见下图，用砂纸打磨镁条的目的是_____。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%。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_____%。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成推测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）氮气与_____反应而减少。

（查阅资料）镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg3N2）固体。该反应的符号表达式_____。

（反思总结）①测定空气中氧气含量不能选择镁带。

②物质燃烧_____（选填“一定”或“不一定”）需要氧气。

（计算拓展）①氮化镁中氮元素化合价为_____。

②试计算6g氮化镁中含多少质量的镁元素？_____

Answer 1

【答案】A 检查装置的气密性 20% 细铁丝在空气中一般不能燃烧 除去镁带表面的杂质 21% 铁丝或氧化镁或白烟 Mg+N2Mg3N2 不一定 -3 4.32g

【解析】

红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，镁在氮气中燃烧生成氮化镁。

[集体讨论]

（1）由于氧气的密度大于空气，所以红磷在稍微低的位置更利于反应的进行，且反应物接触越充分反应越完全，更有利于集气瓶中的氧气与红磷完全反应，故合理的是A。

（2）为了确保实验成功，在装药品前应先检查装置的气密性。

（3）根据表格数据可知，两组同学测得进入瓶中水的体积为20mL，故大多数同学测得氧气约占空气体积的20%。

（4）小红提出可以用细铁丝代替红磷，小雯不赞成，她的理由是细铁丝在空气中一般不能燃烧。

（5）用砂纸打磨镁条的目的是除去镁带表面的杂质。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%。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21%。

[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]氮气与铁丝或氧化镁或白烟反应而减少。

[查阅资料]镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg3N2）固体,反应的符号表达式为Mg+N2Mg3N2。

[反思总结]

②镁可以在氮气中燃烧，故物质燃烧不一定需要氧气。

[计算拓展]①氮化镁的化学式为Mg3N2，镁元素的化合价为+2价，设氮元素化合价为x，则

，，故氮化镁中氮元素化合价为-3价。

②6g氮化镁中含镁元素的质量为