Question

13．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）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有氮气．该校研究性学习小组想通过自己的研究探究其中的奥妙．
【发现问题】氮气是怎样减少的呢？
【假设一】氮气与镁条反应而减少．
【假设二】氮气和集气瓶中的铁丝发生了反应；或氮气与集气瓶中的细沙发生了反应（其他合理假设均可）．
【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg₃N₂）固体．氮化镁中氮元素的化合价为-3．镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁．
（2）通过以上探究，你对燃烧的有关知识有了什么新的认识：燃烧不一定有氧气参加或氮气、二氧化碳在一定条件下也能支持某些燃烧或金属镁着火时不能用二氧化碳灭火（其他合理的答案写出一点即可）（写出一点即可）．

Answer 1

分析 （1）根据空气中氧气的体积分数可得出氧气的最大含量；
【假设二】氮气减少的原因除与镁条反应外，还可能与集气瓶中的其他物质反应；
【查阅资料】根据化合价的原则可求出氮化镁中氮元素的化合价；
（2）可以从燃烧的定义、支持镁燃烧的物质、反应基本类型等来认识燃烧．

解答 解：（1）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%；故填：21；
【假设二】氮气除与镁反应外，还可能与集气瓶中的其它物质反应；故填：氮气和集气瓶中的铁丝发生了反应；或氮气与集气瓶中的细沙发生了反应（其他合理假设均可）  
【查阅资料】设氮元素的化合价为x，根据化合价的原则列等式（+2）×3+2x=0 解得x=-3；故填：-3；
（2）由镁不仅能在氧气中燃烧，也能在二氧化碳、氮气中燃烧，故可以得出燃烧不一定有氧气参加反应；
二氧化碳能支持镁的燃烧，故可以得出二氧化碳不但能灭火，还能在一定条件下支持燃烧等．
故答案为：燃烧不一定有氧气参加或氮气、二氧化碳在一定条件下也能支持某些燃烧或金属镁着火时不能用二氧化碳灭火（其他合理的答案写出一点即可）．

点评 本题利用测定空气中氧气体积分数的实验中产生的意外现象进行探究，考查学生严谨的学习态度．解答此类试题，要通过细心阅读试题给予的信息以及与所学知识进行全面的对比分析即可得出正确答案．