Question

10．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：
（1）鎂條燃燒、冷卻后打開止水夾，若彈簧夾未夾緊，則進入集氣瓶中的水會偏_多．
（2）若鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，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】氮氣是怎么減少的呢？
【推測一】氮氣與鎂條反應(yīng)而減少；
【推測二】氮氣溶于水而減少
根據(jù)目前我們掌握的氮氣性質(zhì)可知：推測二顯然是錯誤的，理由是氮氣不溶于水

【查閱資料】
①鎂條在氮氣中燃燒，生成氮化鎂（Mg₃N₂）固體，反應(yīng)的方程式為：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂，
?若24克鎂在足量空氣中充分燃燒，生成固體的質(zhì)量可能是AC
A 35克        B 40克     C 39克       D 33.3克
③通過以上探究，你對燃燒的有關(guān)知識有了什么新的認識：燃燒不一定需要氧氣參加
④小明同學由該實驗得到啟發(fā)，設(shè)計了如圖2所示的測定實驗：但是他看到的現(xiàn)象是水面并沒有上升約$\frac{1}{5}$原因是蠟燭燃燒生成了二氧化碳氣體，由此我們總結(jié)出測定空氣中氧氣含量的生成物所滿足的條件是生成物是固體．

Answer 1

分析 （1）鎂條燃燒生成氧化鎂，放出大量的熱；
（2）氧氣占空氣總體積的21%；
氮氣不溶于水；
【查閱資料】
根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應(yīng)的化學方程式；
燃燒不一定需要氧氣參加；
蠟燭燃燒生成水和二氧化碳．

解答 解：（1）鎂條燃燒時放出熱量，若彈簧夾未夾緊，會導致部分空氣逸出集氣瓶，從而導致進入集氣瓶中的水會偏多．
故填：多．
（2）若鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的21%．
故填：21．
根據(jù)目前我們掌握的氮氣性質(zhì)可知：推測二顯然是錯誤的，理由是氮氣不溶于水．
故填：氮氣不溶于水．
【查閱資料】
①鎂條在氮氣中燃燒，生成氮化鎂（Mg₃N₂）固體，反應(yīng)的方程式為：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；
設(shè)?24克鎂完全和氧氣反應(yīng)生成氧化鎂的質(zhì)量為x，完全和氮氣反應(yīng)生成氮化鎂的質(zhì)量為y，
2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO，3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂，
48            80     72          100
24g            x     24g          y
$\frac{48}{24g}$=$\frac{80}{x}$，$\frac{72}{24g}$=$\frac{100}{y}$，
x=40g，y=33.3g，
因此24g在足量空氣中充分燃燒，生成固體的質(zhì)量大于33.3g，小于40g，可能是35g，也可能是39g．
故填：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；AC．
③通過以上探究可知，燃燒不一定需要氧氣參加．
故填：燃燒不一定需要氧氣參加．
④小明同學由該實驗得到啟發(fā)，設(shè)計了如圖2所示的測定實驗：但是他看到的現(xiàn)象是水面并沒有上升約$\frac{1}{5}$原因是蠟燭燃燒生成了二氧化碳氣體，由此我們總結(jié)出測定空氣中氧氣含量的生成物所滿足的條件是生成物是固體．
故填：蠟燭燃燒生成了二氧化碳氣體；生成物是固體．

點評 合理設(shè)計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎(chǔ)．