Question

【題目】某科學興趣小組如下圖所示裝置測定空氣中氧氣含量，并對剩余的氮氣產(chǎn)生了興趣。查閱資料得知鎂可在氧氣中燃燒生成氧化鎂，鎂可在氮氣中燃燒生成氮化鎂（Mg3N2），設(shè)計了如下方案進行驗證。

實驗裝置如圖：用盛水的水槽、無底的廢廣口瓶、燃燒匙、蒸發(fā)皿、橡皮塞等裝配成如圖所示的裝置。蒸發(fā)皿浮在水面上。

實驗裝置	【實驗1】測定氧氣含量.	【實驗2】驗證氮氣
	I. 引燃燃燒匙中足量的紅磷，塞好橡皮塞。 待充分冷卻，觀察到廣口瓶內(nèi)水面上升的體積約占瓶內(nèi)水面原上方空間的1/5左右。 II. 往水槽中加水使廣口瓶內(nèi)外水面相平。	I. 繼續(xù)【實驗1】，更換燃燒下端系鎂條的燃燒匙，并點燃鎂條。 鎂條在廣口瓶內(nèi)繼續(xù)燃燒，發(fā)出紅光，蒸發(fā)皿中出現(xiàn)淡黃色固體。待冷卻后廣口瓶內(nèi)水位繼續(xù)上升。 II. 取出蒸發(fā)皿，滴入幾滴水，淡黃色固體變白，聞到刺激性氣味氣體。

（1）連接儀器后，把組裝好的無底廣口瓶直接壓入水槽當中，氣球微微鼓起并保持，該現(xiàn)象說明___________。

（2）【實驗1】除上表中描述的現(xiàn)象之外，還會觀察到的現(xiàn)象為__________；步驟II的目的是______________。

（3）【實驗2】中廣口瓶內(nèi)水位繼續(xù)上升過程中瓶內(nèi)氣壓______________（選填“大于”“小于”或“等于”）外界氣壓。

（4）【反思】同學們在空氣中直接燃燒鎂條，重復多次仍然未能得到淡黃色固體。與上述實驗對比，對此請你給出合理解釋__________。

請補充完成【實驗2】中步驟II的反應方程式Mg3N2+6H2O==3Mg（OH）2 +2_________。

Answer 1

【答案】 氣密性良好 紅磷燃燒冒大量白煙，氣球先鼓后癟 平衡液面差導致的瓶內(nèi)外氣壓，避免打開塞子時空氣進入瓶內(nèi)，導致實驗誤差 小于 氧氣量足且氧氣性質(zhì)比氮氣活潑 NH3↑

【解析】將廣口瓶壓如水中后形成了密閉的體系，由于廣口瓶中水的作用，使內(nèi)壓略微增大，故氣球脹大，也說明了密閉體系的氣密性是良好的；

實驗1是紅磷燃燒的實驗，可以看到的現(xiàn)象是紅磷燃燒，冒出大量的白煙，氣球先脹大后變癟；步驟2往水槽中加入水是為了平衡液面差導致的瓶內(nèi)外氣壓，避免打開塞子時空氣進入瓶內(nèi)，導致實驗誤差；

由于紅磷的燃燒耗盡了瓶中的氧氣，故內(nèi)壓小于大氣壓；

空氣中燃燒鎂應該生成的是白色的固體，因為氧氣比氮氣活潑，鎂會與空氣中的氧氣發(fā)生反應生成白色的氧化鎂，而不會與氮氣反應； 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可以推斷未知未知為氨氣，化學式為NH3，氨氣是氣體，反應物中沒有氣體，故要標明氣體符號，故填NH3↑。