Question

12．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：
（1）镁条燃烧、若弹簧夹未夹紧，冷却后打开止水夹，则进入集气瓶中的水会偏少．
（2）若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有氮气．
【发现问题】氮气是怎么减少的呢？
【推测一】氮气与镁条反应而减少；
【推测二】氮气与集气瓶内其他物质反应而减少
【查阅资料】镁条在氮气中燃烧，生成氮化镁（Mg₃N₂）固体，反应的文字表达式为：镁+氮气$\stackrel{点燃}{→}$氮化镁，镁条还可以在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁，反应的文字表达式为镁+二氧化碳$\stackrel{点燃}{→}$碳+氧化镁．

Answer 1

分析 用镁条在空气中燃烧的实验测定空气中氧气的体积分数时，镁不但可以和空气中的氧气反应，而且还可以和氮气、二氧化碳反应，因此用镁条在广口瓶中燃烧冷却室温后打开止水夹时进入的水就会远远的大于21%；根据反应物、生成物、反应条件，书写文字表达式．

解答 解：（1）若弹簧夹没有夹紧导管，则外界的空气就会进入到瓶中，从而使进入瓶中的水减少，故答案为：少
（2）由于氧气只占空气体积的21%，氮气约占空气体积的78%，因此镁条若只和空气中的氧气反应，进入的水的体积最多应只占瓶的容积的21%；现在进入的水的体积约占空气体积的70%，说明瓶中的氮气也被消耗了，有可能是镁和氮气反应，也有可能是氮气与集气瓶内其他物质反应而减少．由“镁条在氮气中燃烧，生成氮化镁（Mg₃N₂）固体”，则其反应的文字表达式为：镁+氮气$\stackrel{点燃}{→}$氮化镁；由“二氧镁条还可以在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁，反应的文字表达式为：镁+二氧化碳$\stackrel{点燃}{→}$碳+氧化镁．
故答为：少；氮气与集气瓶内其他物质反应而减少；镁+氮气$\stackrel{点燃}{→}$氮化镁；镁+二氧化碳$\stackrel{点燃}{→}$碳+氧化镁．

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．