Question

【題目】某校研究性學習小組用下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）鎂條燃燒結束，待冷卻到室溫后打開止水夾，水能進入集氣瓶的原因是_____。

（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_____%�，F進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據空氣的組成可推出減少的氣體中有氮氣。

（發(fā)現問題）氮氣是怎樣減少的呢？

（假設一）氮氣與鎂條反應而減少。

（假設二）_____。

（查閱資料）鎂條在氮氣中能燃燒，產物為氮化鎂(Mg3N2)固體。氮化鎂中氮元素的化合價為_____。

（3）通過以上探究，你對燃燒的有關知識有了什么新的認識：_____(寫出一點即可)。

Answer 1

【答案】鎂條燃燒消耗了集氣瓶內的氣體，使得集氣瓶內氣壓減小，所以水會進入燒杯 21 氮氣與瓶內其他物質反應而減少 -3 燃燒不一定需要氧氣參與

【解析】

（1）由題意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%，則有：鎂條燃燒結束，待冷卻到室溫后打開止水夾，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，使得集氣瓶內氣壓減小，所以水會進入燒杯。

（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，空氣中氧氣的體積約為21%，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的21%�，F進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據空氣的組成可推出減少的氣體中有氮氣。猜想氮氣可能是與鎂條反應而減少，也可能是氮氣與瓶內其他物質反應而減少。

氮化鎂中鎂元素的化合價為+2價，設氮元素的化合價為x，根據化學式中元素化合價代數和為0，則有，解得x=－3，氮元素的化合價為－3價。

（3）通過以上探究，氮氣也能能幫助鎂燃燒，可知燃燒不一定需要氧氣參與。