Question

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点集气瓶容积的70%．
（1）如图中A仪器的名称是

 

，燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因是

 

．
（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

 

%．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？
【假设一】：氮气与镁条反应而减少．
【假设二】：

 

【查阅资料】：镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg₃N₂）固体．氮化镁中氮的化合价是

 

．镁条还可以二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，该反应的类型是

 

．
（3）通过以上探究，你对燃烧的有关知识有了什么新的认识：

 

（写出一点即可）．

Answer 1

考点：空气组成的测定,有关元素化合价的计算,反应类型的判定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,燃烧与燃烧的条件

专题：空气与水

分析：（1）烧杯可以用来配制溶液、过滤、检查装置的气密性、测定空气中氧气的含量等实验；
镁燃烧消耗了集气瓶中的气体；
（2）空气中氧气的体积分数是21%；
化合物中元素的化合价代数和为零；
根据反应物、生成物的种类可以判断反应类型；
根据实验现象可以判断相关方面的问题．

解答：解：（1）如图中A仪器的名称是烧杯；
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中气体减少，压强减小，导致烧杯中的水进入集气瓶．
故填：烧杯；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%；
【假设二】：氮气（在高温条件下）与瓶内的其他物质反应而减少；
【查阅资料】：设氮化镁中氮的化合价是x，则有（+2）×3+x×2=0，x=-3；
镁条在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，该反应属于置换反应．
故填：21；氮气（在高温条件下）与瓶内的其他物质反应而减少；-3；置换反应．
（3）通过以上探究，燃烧不一定需要氧气，二氧化碳不但能灭火，在一定条件下还能支持燃烧等．
故填：燃烧不一定需要氧气．

点评：实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．