Question

【題目】某校研究性學(xué)習(xí)小組用下圖裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，燃燒、冷卻后打開止水夾，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%。

（1）鎂條燃燒結(jié)束，待冷卻到室溫后打開止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶的原因是_____。

（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過(guò)其容積的_____%�，F(xiàn)進(jìn)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?dú)狻?/span>

（發(fā)現(xiàn)問(wèn)題）氮?dú)馐窃鯓訙p少的呢？

（假設(shè)一）氮?dú)馀c鎂條反應(yīng)而減少。

（假設(shè)二）_____。

（查閱資料）鎂條在氮?dú)庵心苋紵�，產(chǎn)物為氮化鎂(Mg3N2)固體。氮化鎂中氮元素的化合價(jià)為_____。

（3）通過(guò)以上探究，你對(duì)燃燒的有關(guān)知識(shí)有了什么新的認(rèn)識(shí)：_____(寫出一點(diǎn)即可)。

Answer 1

【答案】鎂條燃燒消耗了集氣瓶?jī)?nèi)的氣體，使得集氣瓶?jī)?nèi)氣壓減小，所以水會(huì)進(jìn)入燒杯 21 氮?dú)馀c瓶?jī)?nèi)其他物質(zhì)反應(yīng)而減少 -3 燃燒不一定需要氧氣參與

【解析】

（1）由題意進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，燃燒、冷卻后打開止水夾，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%，則有：鎂條燃燒結(jié)束，待冷卻到室溫后打開止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶的原因是鎂條燃燒消耗了集氣瓶?jī)?nèi)的氣體，使得集氣瓶?jī)?nèi)氣壓減小，所以水會(huì)進(jìn)入燒杯。

（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，空氣中氧氣的體積約為21%，則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過(guò)其容積的21%�，F(xiàn)進(jìn)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?dú)�。猜想氮�(dú)饪赡苁桥c鎂條反應(yīng)而減少，也可能是氮?dú)馀c瓶?jī)?nèi)其他物質(zhì)反應(yīng)而減少。

氮化鎂中鎂元素的化合價(jià)為+2價(jià)，設(shè)氮元素的化合價(jià)為x，根據(jù)化學(xué)式中元素化合價(jià)代數(shù)和為0，則有，解得x=－3，氮元素的化合價(jià)為－3價(jià)。

（3）通過(guò)以上探究，氮?dú)庖材苣軒椭�鎂燃燒，可知燃燒不一定需要氧氣參與。