Question

某校研究性學(xué)習(xí)小組用如圖裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實驗．先將鎂條燃燒、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）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其容積的

 

%．現(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氣．
發(fā)現(xiàn)問題：氮氣是怎樣減少的呢？
假設(shè)一：氮氣與鎂條反應(yīng)而減少．
假設(shè)二：

 

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

 

．鎂條還可以在二氧化碳?xì)怏w中燃燒生成碳和氧化鎂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（2）通過以上探究，你對燃燒的有關(guān)知識有了什么新的認(rèn)識：

 

（寫出一點即可）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)可得出氧氣的最大含量；
氮氣減少的原因除與能與沒反應(yīng)外，還可能與集氣瓶中的其他物質(zhì)反應(yīng)；
根據(jù)化合價的原則可求出氮化鎂中氮元素的化合價．
（2）可以從燃燒的定義、支持鎂燃燒的物質(zhì)、反應(yīng)基本類型等來認(rèn)識燃燒．

解答：解：（1）空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為21%，故通過實驗測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)最多不會超過21%；
氮氣除與鎂反應(yīng)外，還可能與集氣瓶中的其它物質(zhì)反應(yīng)，故氮氣與鐵絲發(fā)生反應(yīng)而減少或氮氣與瓶內(nèi)的其它物質(zhì)反應(yīng)而減少等（只要答到符合初中學(xué)生已有知識水平和經(jīng)驗的合理假設(shè)均給分）；
設(shè)氮元素的化合價為x，根據(jù)化合價的原則列等式（+2）×3+2x=0 解得x=-3；
根據(jù)題意，鎂與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg+CO₂

點燃  .

C+2MgO．

（2）由鎂不僅能在氧氣中燃燒，也能在二氧化碳、氮氣中燃燒，故可以得出燃燒不一定有氧氣參加反應(yīng)；
根據(jù)鎂與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式可以看出燃燒可以是置換反應(yīng)；
二氧化碳能支持鎂的燃燒，故可以得出二氧化碳不但能滅火，還能在一定條件下支持燃燒等．
綜上所述，本題的答案為燃燒不一定有氧氣參加（或燃燒也可以是置換反應(yīng)；二氧化碳不但能滅火，在一定條件下還能支持燃燒等合理均可）．

點評：本題利用測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實驗中產(chǎn)生的意外現(xiàn)象進(jìn)行探究，考查學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度．解答此類試題，要通過細(xì)心閱讀試題給予的信息以及與所學(xué)知識進(jìn)行全面的對比分析即可得出正確答案．