Question

【題目】某校興趣小組同學用下圖裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗，實驗完畢、冷卻后打開止水夾，進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的70%，且產生了淡黃色固體。

（問題）

（1）如圖實驗燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶中的原因___________。

（2）為什么測得氧氣的體積分數(shù)會明顯偏大？淡黃色固體是什么？

（假設一）二氧化碳與鎂條反應而減少。

（假設二）氮氣與鎂條反應而減少。

經過討論，小組成員一致認為二氧化碳不是導致測得氧氣的體積分數(shù)會明顯偏大的主要原因，你認為他們的理由是_______________。

（實驗）為了驗證鎂條與氮氣的反應，小組成員設計并進行了下列實驗。

①組裝儀器（如下圖，鐘罩下端無底），_______________。

②將足量白磷在空氣中點燃后，迅速伸入鐘罩內，塞緊橡皮塞（圖1）：

③待鐘罩內水面不再變化時，向水槽中加水，使水槽中液面與鐘罩內液面相平；

④打開橡皮塞，將燃著的螺旋狀鎂條迅速伸入鐘罩內，塞緊橡皮塞（圖2）；

⑤待鐘罩內水面不再變化時，觀察鐘罩內壁及表面皿中出現(xiàn)淡黃色固體。

（分析）

（1）請將步驟①補充完整。____________________

（2）步驟②中將足量白磷在鐘罩內燃燒的目的是___________；鐘罩內水面的變化情況是_____________________。

（3）步驟③中加水的目的是為了防止______________________。

（結論）

鎂條在氮氣中能燃燒，產物為氮化鎂（Mg3N2）固體。請寫出鎂條在氮氣中燃燒的化學方程式__________________。

（拓展）

通過以上探究，你對燃燒有什么新認識？請寫一點________________。

Answer 1

【答案】瓶中氣體減少，壓強減小，導致燒杯中的水進入集氣瓶 空氣中的二氧化碳含量僅約占0.03%，不會使進水量達到接近70% 檢查裝置的氣密性 檢查裝置的氣密性 除去鐘罩內空氣中的氧氣，以便鎂條在氮氣中燃燒 先下降后上升 防止在打開橡皮塞時空氣進入鐘罩，影響后續(xù)實驗（或平衡氣壓，防止空氣進入） 燃燒不一定需要氧氣（合理即可）

【解析】

（1）實驗燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶中的原因：鎂條燃燒消耗氧氣，瓶中氣體減少，壓強減小，導致燒杯中的水進入集氣瓶；

（2）經過討論，小組成員一致認為二氧化碳不是導致測得氧氣的體積分數(shù)會明顯偏大的主要原因，理由是：空氣中的二氧化碳含量僅約占0.03%，不會使進水量達到接近70%。

（1）步驟①：實驗開始前，先檢查裝置的氣密性；

（2）步驟②中將足量白磷在鐘罩內燃燒，白磷只能與氧氣反應，目的是：除去鐘罩內空氣中的氧氣，以便鎂條在氮氣中燃燒；白磷燃燒產生大量的熱，溫度升高，壓強變大，鐘罩內水面先下降，帶白磷反應完全后，氧氣被消耗，熱量散失，裝置內的壓強變小，鐘罩內水面開始上升；

（3）步驟③中加水的目的是為了防止：防止在打開橡皮塞時空氣進入鐘罩內，影響后續(xù)實驗；

鎂條在氮氣中能燃燒產生氮化鎂（Mg3N2）固體的化學方程式：；

通過以上探究可知：鎂在氮氣中也可以燃燒，燃燒不一定需要氧氣；