Question

某校研究性學(xué)習(xí)小組用右圖裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)．先將鎂條燃燒、冷卻后打開(kāi)止水夾，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70%．
（1）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(guò)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?dú)猓?br/>【發(fā)現(xiàn)問(wèn)題】氮?dú)馐窃鯓訙p少的呢？
【假設(shè)一】氮?dú)馀c鎂條反應(yīng)而減少．
【假設(shè)二】______．
【查閱資料】鎂條在氮?dú)庵心苋紵�，產(chǎn)物為氮化鎂（Mg₃N₂）固體．氮化鎂中氮元素的化合價(jià)為_(kāi)_____．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)的化學(xué)方程式______．
（2）通過(guò)以上探究，你對(duì)燃燒的有關(guān)知識(shí)有了什么新的認(rèn)識(shí)：______（寫出一點(diǎn)即可）．

Answer 1

解：（1）若鎂條象紅磷一樣，只消耗空氣中的氧氣，則此探究實(shí)驗(yàn)會(huì)得出和使用紅磷一樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：進(jìn)入水的量不超過(guò)空氣中氧氣所占的體積分?jǐn)?shù)21%．
故答：21；

【假設(shè)二】由于實(shí)驗(yàn)中得到進(jìn)入水的體積約為70%，也就是說(shuō)瓶中氣體大量被消耗，消耗達(dá)70%，即不但消耗完氧氣還應(yīng)該消耗了大量的氮?dú)猓�在�?duì)氮?dú)鉁p小原因的猜測(cè)上，除被鎂條消耗外，再作出其他猜測(cè)時(shí)，受氮氧化物的啟發(fā)可以猜測(cè)氮?dú)獗谎鯕庀�耗形成易溶于水的物質(zhì)，等等．
故答：氮?dú)馀c氧氣發(fā)生反應(yīng)而減少（只要答到符合初中學(xué)生已有知識(shí)水平和經(jīng)驗(yàn)的合理假設(shè)，如氮?dú)馀c瓶?jī)?nèi)的其它物質(zhì)反應(yīng)而減少等均給分．）；

【查閱資料】根據(jù)氮化鎂的化學(xué)式Mg₃N₂計(jì)算其中N元素化合價(jià)，根據(jù)化合物中正負(fù)元素化合價(jià)代數(shù)和為零，鎂為+2份，假設(shè)N元素化合價(jià)為x，則有：（+2）×3+x×2=0 x=-3．
故答：-3；2Mg+CO₂C+2MgO；

（2）在題中，會(huì)發(fā)現(xiàn)鎂條不但可以在氮?dú)庵邪l(fā)生燃燒而且可以在二氧化碳?xì)怏w中燃燒，與我們所熟悉的燃燒需要氧氣不同．
故答：燃燒不一定有氧氣參加（或燃燒也可以是置換反應(yīng)；二氧化碳不能滅火；二氧化碳在一定條件下還能支持燃燒等．合理均可）．
分析：空氣成分探究實(shí)驗(yàn)的變形，把熟悉紅磷換成了性質(zhì)活潑的金屬鎂．藥品的更換而使實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象出現(xiàn)異常，對(duì)異�，F(xiàn)象的分析及造成異常現(xiàn)象出現(xiàn)原因的分析，生成了對(duì)燃燒的重新認(rèn)識(shí)．
點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)室探究空氣成分不選擇鎂做燃料，因?yàn)殒V條燃燒時(shí)不但消耗氧氣而且還會(huì)消耗空氣中的氮?dú)猓?