Question

1．某校研究性學習小組用如圖裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗，燃燒、冷卻后打開止水夾，進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%．
（1）如圖A儀器的名稱是燒杯，燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶的原因是鎂條燃燒消耗了集氣瓶內的氣體，使瓶內的壓強減�。�
（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的21%．現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮氣．
【發(fā)現(xiàn)問題】氮氣是怎樣減少的呢？
【你的假設】氮氣可能與鎂條反應而減少．
【查閱資料】鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂固體．該反應的文字表達式鎂+氮氣$\stackrel{點燃}{→}$氮化鎂，該反應類型是化合反應．
（3）通過以上探究，你認為能否用鎂代替紅磷測定空氣中氧氣的含量？不能簡要說明理由鎂在空氣中燃燒不但消耗氧氣，還會消耗少量的氮氣，使測量結果不準確．

Answer 1

分析 通過審題可知該題根據(jù)課本中探究空氣中氧氣含量的實驗裝置改變而成，那么該實驗的原理與課本中的類似，如果鎂只和空氣中氧氣反應，則進入集氣瓶中的水也應該不超過21%，但現(xiàn)象卻是70%，那說明鎂還與空氣中的另一種氣體反應，又知空氣中氮氣所占比例最大，占78%，其次是氧氣占21%；二氧化碳和其它氣體僅占1%左右．通過資料它與氮氣也發(fā)生燃燒反應，那說明燃燒不一定需要氧氣．

解答 解：（1）基本儀器之一燒杯；原因同課本中“探究空氣中氧氣含量”實驗原理相同，固體燃燒消耗了集氣瓶內的氣體，使瓶內的壓強減小
   （2）如果只和空氣中氧氣反應那么不會超過21%，因為空氣中氧氣占21%；根據(jù)“鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂（Mg₃N₂）固體”，可以書寫該反應的文字表達式為鎂+氮氣$\stackrel{點燃}{→}$氮化鎂，該反應符合“多變一”的特點，故該反應的類型是化合反應．
（3）通過以上探究，不能用鎂代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，理由為鎂在空氣中燃燒不但消耗氧氣，還會消耗少量的氮氣，使測量結果不準確．
故答案為：
（1）燒杯；鎂條燃燒消耗了集氣瓶內的氣體，使瓶內的壓強減�。唬�2）21；
【你的假設】鎂條．【查閱資料】鎂+氮氣$\stackrel{點燃}{→}$氮化鎂，化合反應．
（3）不能，鎂在空氣中燃燒不但消耗氧氣，還會消耗少量的氮氣，使測量結果不準確．

點評 本題以課本中“用紅磷燃燒來探究空氣中氧氣含量”為基點，換成“鎂在空氣中燃燒”的實驗探究，激發(fā)了學生的知識的靈活使用和知識的遷移轉換的思想，達到舉一反三的效果．