Question

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）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

 

%．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還有氮氣．
【查閱資料】鎂條可以在氮氣中能燃燒，產物為氮化鎂（Mg₃N₂）固體．
（2）請算出氮化鎂（Mg₃N₂）中氮元素的化合價

 

．
（3請寫出鎂條在氮氣中能燃燒的文字表達式

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定,有關元素化合價的計算,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）氧氣約占空氣體積分數(shù)的21%，而氮氣占78%，從而可判斷只消耗氧氣時，氣體減少原體積的21%；而氣體減少達70%時，大部分氣體被消耗，說明減少的氣體已不完全為氧氣了，還應消耗了占空氣78%的部分氮氣；
（2）根據(jù)鎂元素在化合物中常顯+2價，化合物中各元素正負化合價的代數(shù)為零原則來進行計算；
（3）氮氣和鎂在點燃條件下能生成氮化鎂．

解答：解：（1）由于氧氣只占空氣體積的21%，如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，瓶內氣體只能減少原體積的21%，所以進入水的體積最多不超過其容積的21%；實驗中進入瓶中水的體積達70%，說明反應消耗空氣的體積為70%，因此已不是僅消耗氧氣了，還應消耗部分氮氣；
（2）在化合物中，鎂元素的化合價為+2價，各元素正負化合價的代數(shù)和，設氮元素的化合價為x
（+2）×3+2x=0，則x=-3；
（3）鎂條在氮氣中燃燒的文字表達式為：氮氣+鎂

點燃

氮化鎂．
故答案為：（1）21；（2）-3；（3）氮氣+鎂

點燃

氮化鎂．

點評：根據(jù)對空氣組成成分的認識，利用鎂的性質及題中資料信息考查獲得信息解決問題的能力．