Question

【題目】某校學(xué)習(xí)小組用如圖裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，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)為了確保實驗成功，首先應(yīng)__________．燃燒、冷卻后打開止水夾，水進(jìn)入集氣瓶．

(2)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】氮氣易溶于水．

【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)的文字表達(dá)式是___________．

(3)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】 )檢查裝置的氣密性 21% 鎂條和氮氣發(fā)生反應(yīng) —3 鎂+二氧化碳------碳+氧化鎂 反應(yīng)物只和氧氣反應(yīng)

【解析】(1)根據(jù)實驗開始前應(yīng)檢查裝置氣密性進(jìn)行解答；(2)根據(jù)氧氣約占空氣體積的21％解答；【假設(shè)二】根據(jù)鎂條可能和氮氣發(fā)生反應(yīng)分析解答；【查閱資料】根據(jù)化合物中各元素正負(fù)化合價代數(shù)和為0解答；根據(jù)鎂與二氧化碳在點燃的條件下生成碳和氧化鎂解答；(3)根據(jù)測定空氣中氧氣含量的實驗時反應(yīng)物選擇的要求解答。

解：(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(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的21％；【假設(shè)二】由于進(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，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)；【查閱資料】根據(jù)化合物中各元素正負(fù)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?xì)怏w中燃燒生成碳和氧化鎂，該反應(yīng)的文字表達(dá)式是：鎂+二氧化碳碳+氧化鎂；(3)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)。