Question

1．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）图中仪器A的名称：烧杯，燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因是：集气瓶中气体减少，压强减小，导致烧杯中的水进入集气瓶．
（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化学反应的文字表达式为镁+氮气$\stackrel{点燃}{→}$氮化镁．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器解答；根据当集气瓶中的气体减少时，会导致压强减小分析；
（2）根据空气中氧气的体积分数可得出氧气的最大含量；氮气减少的原因除与镁反应外，还可能与集气瓶中的其他物质反应；
【查阅资料】根据镁条和氮气反应，生成氮化镁，写出反应的方程式；

解答 解：（1）根据实验室常用仪器可知：A是烧杯；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．
故答案为：集气瓶中气体减少，压强减小，导致烧杯中的水进入集气瓶；
（2）如果只和空气中氧气反应那么不会超过21%，因为空气中氧气占21%；空气中氧气的体积分数约为21%，故通过实验测得空气中氧气的体积分数最多不会超过21%；
【查阅资料】根据题意可知氮气与氧气反应产生氧化镁，与氮气反应产生氮化镁，镁条在氮气中能燃烧的化学反应的文字表达式为：镁+氮气$\stackrel{点燃}{→}$氮化镁；
答案：
（1）集气瓶中气体减少，压强减小，导致烧杯中的水进入集气瓶；
（2）21%；
【查阅资料】镁+氮气$\stackrel{点燃}{→}$氮化镁

点评 本题以课本中“用红磷燃烧来探究空气中氧气含量”为基点，换成“镁在空气中燃烧”的实验探究，激发了学生的知识的灵活使用和知识的迁移转换的思想，达到举一反三的效果．