Question

13．某校研究性学习小组用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，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：集气瓶内气体被消耗，导致压强减小，在大气压的作用下，水压入集气瓶
（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还有氮气；
【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg₃N₂）固体，请写出镁条在氮气中能燃烧的文字表达式氮气+镁$\stackrel{点燃}{→}$氮化镁．

Answer 1

分析 （1）当集气瓶中的气体减少时，会导致压强减小；
（2）因为空气中氮气、氧气所占的体积分数是99%，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氧气和氮气；
（3）根据氮气和镁在点燃条件下能生成氮化镁．

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%；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；
（3）镁条在氮气中燃烧的化学方程式为：氮气+镁$\stackrel{点燃}{→}$氮化镁．
故答案为：
（1）集气瓶内气体被消耗，导致压强减小，在大气压的作用下，水压入集气瓶；
（2）21；氮气；
（3）氮气+镁$\stackrel{点燃}{→}$氮化镁．

点评 本题主要考查镁的性质和化学式的书写等方面的知识，书写化学式时要注意正负化合价的代数和为零的原则．