Question

16．（1）如圖中A儀器的名稱是燒杯，燃燒，冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶中的原因是：集氣瓶中氣體減少，壓強減小，導致燒杯中的水進入集氣瓶．
（2）如果鎂條只和空氣的氧氣反應，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？
【假設一】氮氣與鎂條反應而減少．
【查閱資料】鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂（Mg₃N₂）固體．氮化鎂中氮的化合價是-3．鎂條還可以在二氧化碳氣體中燃燒生成碳和氧化鎂，該反應的類型是置換反應．
（3）通過以上探究，你對燃燒的有關知識有了什么新的認識：燃燒不一定需要氧氣．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室常用儀器解答；鎂燃燒后，燒杯內的壓強變小，大氣壓會把水壓入燒杯．
（2）依據(jù)燃燒消耗多少體積的氣體，則進入集氣瓶中的水，便是多少體積；根據(jù)化合價原則，計算氮化鎂（Mg₃N₂）固體氮元素的化合價；根據(jù)反應方程式的書寫要求書寫鎂與二氧化碳的反應．
（3）由材料可分析出鎂與氮氣和二氧化碳都能發(fā)生燃燒，所以燃燒不一定需要氧氣

解答 解：
（1）A儀器的名稱是燒杯；鎂燃燒后，集氣瓶內外形成氣壓差，所以水會進入集氣瓶．
（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，由于氧氣約占空氣體積的21%，所以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，所以可猜測鎂除了與氧氣反應，還有可能和氮氣反應或者是氧氣與氮氣在高溫的情況下發(fā)生了反應，根據(jù)化合物中元素的化合價的代數(shù)和為零，所以氮化鎂（Mg₃N₂）中氮元素的化合價為-3價，鎂條還能在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳，化學方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C，該反應是置換反應；
（3）鎂與氮氣和二氧化碳都能發(fā)生燃燒，說明燃燒不一定需要氧氣．
故答為：
（1）燒杯；集氣瓶中氣體減少，壓強減小，導致燒杯中的水進入集氣瓶；
（2）21%；-3；置換反應；
（3）燃燒不一定需要氧氣；

點評 本題以課本中“用紅磷燃燒來探究空氣中氧氣含量”為基點，換成“鎂在空氣中燃燒”的實驗探究，激發(fā)了學生的知識的靈活使用和知識的遷移轉換的思想，達到舉一反三的效果．