题目内容

19.某校研究性学习小组用右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镁条燃烧消耗了集气瓶中的气体,瓶内气压降低,外界气压将水压入瓶中.
(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$\frac{1}{5}$(用分数表示).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
(3)集气瓶底放少量细沙的原因是防止反应产生的高温熔融物使集气瓶底炸裂.

分析 (1)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;
(2)氧气约占空气体积分数的21%,而氮气占78%,从而可判断只消耗氧气时,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;
(3)根据集气瓶底放少量细沙的原因是防止反应产生的高温熔融物使集气瓶底炸裂解答.

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$\frac{1}{5}$,所以进入水的体积最多不超过其容积的$\frac{1}{5}$;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;
故答案为:
(1)镁条燃烧消耗了集气瓶中的气体,瓶内气压降低,外界气压将水压入瓶中;
(2)$\frac{1}{5}$;氮气;
(3)防止反应产生的高温熔融物使集气瓶底炸裂

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考查获得信息解决问题的能力.

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