题目内容
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）如图中A仪器的名称是
（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
【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
通过以上探究，你对燃烧的有关知识有了什么新的认识：
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,燃烧与燃烧的条件
专题：空气与水
分析：（1）熟悉常用仪器的图形和用途，镁燃烧消耗瓶内气体生成固体物质，瓶内气体减少，压强减小．据此分析回答；
（2）氧气约占空气体积分数的21%，而氮气占78%，如果镁燃烧只消耗氧气时，气体减少原体积的21%；而气体减少达70%时，大部分气体被消耗，说明减少的气体已不完全为氧气了，还应消耗了占空气78%的部分氮气；根据氮气可能和镁条反应而减少或氮气和集气瓶内其他物质反应而减少解答；根据化学式中正负化合价代数和为零，求出化合价，根据化学方程式的写法写出化学方程式；对异常现象的分析及造成异常现象出现原因的分析，形成了对燃烧的重新认识．
（2）氧气约占空气体积分数的21%，而氮气占78%，如果镁燃烧只消耗氧气时，气体减少原体积的21%；而气体减少达70%时，大部分气体被消耗，说明减少的气体已不完全为氧气了，还应消耗了占空气78%的部分氮气；根据氮气可能和镁条反应而减少或氮气和集气瓶内其他物质反应而减少解答；根据化学式中正负化合价代数和为零，求出化合价，根据化学方程式的写法写出化学方程式；对异常现象的分析及造成异常现象出现原因的分析，形成了对燃烧的重新认识．
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）由于氧气约占空气体积的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%；实验中进入瓶中水的体积达70%，说明反应消耗空气的体积为70%，因此已不是仅消耗氧气了，还应消耗部分氮气；氮气可能是和镁反应也可能是氮气与集气瓶内其他物质反应而减少；
【查阅资料】根据氮化镁的化学式Mg3N2计算其中N元素化合价，根据化合物中正负元素化合价代数和为零，镁为+2份，假设N元素化合价为x，则有：（+2）×3+x×2=0 x=-3．反应物是镁和二氧化碳生成物是碳和氧化镁，用观察法配平，所以方程式是：2Mg+CO2
C+2MgO；
在题中，会发现镁条不但可以在氮气中发生燃烧而且可以在二氧化碳气体中燃烧，与我们所熟悉的燃烧需要氧气不同．
故答案为：（1）烧杯；镁条燃烧消耗集气瓶中的气体产生气压差；（2）21；氮气与氧气发生反应而减少；-3； 2Mg+CO2
2MgO+C； 燃烧不一定有氧气参加．
（2）由于氧气约占空气体积的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%；实验中进入瓶中水的体积达70%，说明反应消耗空气的体积为70%，因此已不是仅消耗氧气了，还应消耗部分氮气；氮气可能是和镁反应也可能是氮气与集气瓶内其他物质反应而减少；
【查阅资料】根据氮化镁的化学式Mg3N2计算其中N元素化合价，根据化合物中正负元素化合价代数和为零，镁为+2份，假设N元素化合价为x，则有：（+2）×3+x×2=0 x=-3．反应物是镁和二氧化碳生成物是碳和氧化镁，用观察法配平，所以方程式是：2Mg+CO2
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在题中，会发现镁条不但可以在氮气中发生燃烧而且可以在二氧化碳气体中燃烧，与我们所熟悉的燃烧需要氧气不同．
故答案为：（1）烧杯；镁条燃烧消耗集气瓶中的气体产生气压差；（2）21；氮气与氧气发生反应而减少；-3； 2Mg+CO2
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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．
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| A、反应物 | B、氧化剂 |
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