Question

15．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容積的70%．
（1）燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶中的原是集氣瓶中氣體減少，壓強減小，導致燒杯中的水進入集氣瓶．
（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】氮氣是怎么減少的呢？
【假設一】氮氣與鎂條反應而減少．
【假設二】氮氣在高溫條件下與空氣中氧氣反應．
【查閱資料】鎂條在氮氣中能燃燒．產物為氮化鎂（Mg₃N₂）固體．氮化鎂中氮的化合價-3：鎂條還可以在二氧化碳氣體中燃燒，寫出該反應的化學方程式CO₂+2Mg$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO．
（3）通過以上探究，你對燃燒的有關知識有了什么新的認識：燃燒不一定需要氧氣、二氧化碳不但能滅火，在一點條件下還能支持燃燒 （寫出2點）．

Answer 1

分析 （1）鎂燃燒時消耗集氣瓶中的氣體，會導致氣體壓強減小；
（2）氧氣在空氣中的體積分數(shù)是21%；
化合物中元素的化合價代數(shù)和為零；
鎂在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象可以判斷相關方面的問題．

解答 解：（1）燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶中的原是：集氣瓶中氣體減少，壓強減小，導致燒杯中的水進入集氣瓶．
故填：集氣瓶中氣體減少，壓強減小，導致燒杯中的水進入集氣瓶．
（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%；
氮氣在高溫條件下可能會與空氣中氧氣反應；
設氮化鎂中氮元素的化合價為x，鎂元素的化合價是+2，根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為零有：（+2）×3+2x=0，x=-3；
鎂在二氧化碳中燃燒的化學方程式為：CO₂+2Mg$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO．
故填：21；氮氣在高溫條件下與空氣中氧氣反應；-3；CO₂+2Mg$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO．
（3）通過以上探究可知，燃燒不一定需要氧氣參加，二氧化碳不但能滅火，在一點條件下還能支持燃燒．
故填：燃燒不一定需要氧氣；二氧化碳不但能滅火，在一點條件下還能支持燃燒．

點評 實驗現(xiàn)象是物質之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．