Question

【題目】某校學(xué)習(xí)小組用如圖裝置進行鎂條在空氣中燃燒測定空氣中氧氣的體積分數(shù)，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）為了確保實驗成功，首先應(yīng) ． 燃燒、冷卻后打開止水夾，水進入集氣瓶．
（2）如果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%．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．
（3）【發(fā)現(xiàn)問題】氮氣是怎樣減少的呢？
【假設(shè)一】氮氣易溶于水．
【假設(shè)二】 ．
（4）【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氣體中燃燒生成碳和氧化鎂，該反應(yīng)的文字表達式是 ．
（5）通過以上探究，你覺得要使實驗成功，選擇的反應(yīng)物應(yīng)符合的條件是： ．

Answer 1

【答案】
（1）檢查裝置的氣密性
（2）21%
（3）鎂條和氮氣發(fā)生反應(yīng)
（4）-3,鎂+二氧化碳 碳+氧化鎂
（5）反應(yīng)物只和氧氣反應(yīng)
【解析】（1）為了確保實驗成功，首先應(yīng)檢查裝置的氣密性；
（2）由于空氣中氧氣約占空氣體積的21％，故如果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％；
（3）【假設(shè)二】由于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，又【假設(shè)一】為氮氣易溶于水，故【假設(shè)二】為：鎂條和氮氣發(fā)生反應(yīng)；
（4）【查閱資料】根據(jù)化合物中各元素正負化合價代數(shù)和為0可知，氮化鎂中氮元素的化合價為：

［0-（+2×3）］÷2=-3價；鎂條還可以在二氧化碳氣體中燃燒生成碳和氧化鎂，該反應(yīng)的文字表達式是：鎂+二氧化碳 碳+氧化鎂；
（5）由于本實驗中鎂與氮氣和二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)，導(dǎo)致實驗失敗。故通過以上探究，覺得要使實驗成功，選擇的反應(yīng)物應(yīng)符合的條件是：反應(yīng)物只和氧氣反應(yīng).
所以答案是：（1）檢查裝置的氣密性；（2）21%；（3）鎂條和氮氣發(fā)生反應(yīng)；（4）-3；鎂+二氧化碳碳+氧化鎂；（5）反應(yīng)物只和氧氣反應(yīng).

【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式的相關(guān)知識，掌握注意：a、配平 b、條件 c、箭號．