题目内容
【题目】某同学用镁条测定空气中氧气含量,实验完毕,冷却后进入水的体积远大于总容积的1/5,且产生了淡黄色固体。某兴趣小组对此现象作如下探究。
(问题)为什么会生成淡黄色固体?为什么测得氧气的体积分数会明显偏大?
(资料)镁元素的化合物的颜色:
物 质 | MgO | MgCl2 | Mg3N2 | Mg(NO3)2 | MgCO3 | Mg(OH)2 |
颜 色 | 白色 | 白色 | 淡黄色 | 白色 | 白色 | 白色 |
(猜想)(1)小组成员一致认为产物中一定不含有氯化镁,理由是_______________。
(2)分析资料,小组成员认为淡黄色固体是Mg3N2,是由镁与空气中的_________(填化学式)反应生成的,导致进入水的体积远大于总容积的1/5。该反应的符号表达式是________。
(实验)小组成员设计并进行了下列实验。
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①组装仪器(如下图,钟罩下端无底)。
②将足量白磷在空气中点燃后,迅速伸入钟罩内,塞紧橡皮塞(图1);
③待钟罩内水面不再变化时,向水槽中加水,使水槽中液面与钟罩内液面相平;
④打开橡皮塞,将燃着的螺旋状镁条迅速伸入钟罩内,塞紧橡皮塞(图2);
⑤待钟罩内水面不再变化时,观察到钟罩内壁及表面皿中出现淡黄色固体。
(分析)(3)步骤②中将足量白磷在钟罩内燃烧的目的是__________;钟罩内水面的变化情况_______,
(4)白磷燃烧的符号表达式是_____________。
(5)步骤③中加水的目的是为了防止_______________。
(结论)小组同学的猜想正确。
(拓展)(6)通过以上探究,你对燃烧有什么新认识?请写一点________。
【答案】空气中没有氯元素 N2 Mg+N2
Mg3 N2 除去钟罩内空气中的氧气,以便镁条在较纯净的氮气中燃烧 先下降后是上升 P+O2
P2O5 增大钟罩内的压强,从而防止打开 橡皮塞时空气进入钟罩 燃烧不一定需要氧气
【解析】
(1)小组成员一致认为产物中一定不含有氯化镁,理由是空气中不含氯元素,因此镁在空气中燃烧不可能生成氯化镁.
故填:空气中不含氯元素.
(2)小组成员认为淡黄色固体是Mg3N2,这是因为镁的化合物中只有氮化镁是淡黄色固体,空气中只有氮气中含有氮元素,因此氮化镁是由镁与空气中的N2反应生成的,导致进入水的体积远大于总容积的五分之一.
故填:N2;Mg+N2
Mg3 N2。
(3)步骤②中将足量白磷在钟罩内燃烧的目的是除去钟罩内空气中的氧气,以便镁条在纯净的氮气中燃烧;
白磷燃烧放热,导致装置中气压增大,钟罩内液面下降,完全反应后,氧气消耗,气压减小,在外界大气压作用下,钟罩内液面上升,因此钟罩内水面的变化情况是先下降后上升.
故填:除去钟罩内空气中的氧气,以便镁条在纯净的氮气中燃烧;先下降后上升。
(4)白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,符号表达式为:P+O2
P2O5。
故填:P+O2
P2O5。
(5)步骤③中,白磷燃烧消耗氧气,导致钟罩内气压减小,加入水后钟罩内气压与大气压相等,能够防止打开橡皮塞时空气进入钟罩内,因此加水的目的是为了防止在打开橡皮塞时空气进入钟罩,影响后续实验.
故填:在打开橡皮塞时空气进入钟罩.
(6)通过以上探究可知,燃烧不一定需要氧气参加,即可燃物在一定条件下也可以和其它物质发生反应.
故填:燃烧不一定需要氧气。