Question

19．某研究性學習小組用如圖裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗，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容積的70%．
（1）如果鎂條只跟空氣中的氧氣反應，則進入集氣瓶中水的體積理論上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一定有氮氣．
（2）查閱資料：鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂固體（Mg₃N₂，一種黃綠色固體）．鎂條在二氧化碳氣體中燃燒生成碳和氧化鎂．寫出鎂條在二氧化碳氣體中燃燒的符號表達式2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（3）根據(jù)對課堂有關(guān)實驗的觀察，結(jié)合本題信息，你認為鎂條在空氣中（不放在集氣瓶中）燃燒時，主要是與空氣中的氮氣反應，理由是進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%．

Answer 1

分析 （1）氧氣約占空氣體積分數(shù)的21%，而氮氣占78%，從而可判斷只消耗氧氣時，氣體減少原體積的21%；而氣體減少達70%時，大部分氣體被消耗，說明減少的氣體已不完全為氧氣了，還應消耗了占空氣78%的部分氮氣；
（2）根據(jù)化學方程式的書寫方法來分析；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象來分析．

解答 解：（1）由于氧氣只占空氣體積的21%，如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，瓶內(nèi)氣體只能減少原體積的21%，所以進入水的體積最多不超過其容積的21%；實驗中進入瓶中水的體積達70%，說明反應消耗空氣的體積為70%，因此已不是僅消耗氧氣了，還應消耗部分氮氣；故填：21；氮氣；
（2）鎂條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\;}}{\;}$2MgO+C，故填：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（3）由進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，分析可知，鎂條在空氣中燃燒主要是與氮氣發(fā)生反應；故填：氮氣；進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%．

點評 根據(jù)對空氣組成成分的認識，利用鎂的性質(zhì)及題中資料信息，分析導致實驗中所出現(xiàn)現(xiàn)象的可能性，考查獲得信息解決問題的能力．