Question

【題目】某校化學(xué)興趣小組就空氣中氧氣的含量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：

（集體討論）：

（1）小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如圖的兩套裝置，你認(rèn)為合理的是_____（填字母）。

（2）為了確保實(shí)驗(yàn)成功，在裝藥品前應(yīng)先_____。

（分組實(shí)驗(yàn)）在討論的基礎(chǔ)上，他們分組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)．

（數(shù)據(jù)分析）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，整理數(shù)據(jù)如下：（注：集氣瓶容積為100mL）

組別	1	2	3	4	5	6
進(jìn)入瓶中體積水的體積	20	21	19	20	22	18

（3）通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流，大多數(shù)同學(xué)都驗(yàn)證出氧氣約占空氣體積的_____。

（實(shí)驗(yàn)拓展）討論后同學(xué)們認(rèn)為，選擇的藥品既要能消耗氧氣，又不會(huì)跟空氣中的其它成分反應(yīng)，而且生成物為固體，如紅磷。

（4）小紅提出可以用細(xì)鐵絲代替紅磷，小雯不贊成，她的理由是_____。

（5）小剛選擇鎂條探究空氣中氧氣的含量，裝置見(jiàn)下圖，用砂紙打磨鎂條的目的是_____。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%。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_____%�，F(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成推測(cè)減少的氣體中有氮?dú)狻?/span>

（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）氮?dú)馀c_____反應(yīng)而減少。

（查閱資料）鎂條在氮?dú)庵心苋紵�，產(chǎn)物為氮化鎂（Mg3N2）固體。該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式_____。

（反思總結(jié)）①測(cè)定空氣中氧氣含量不能選擇鎂帶。

②物質(zhì)燃燒_____（選填“一定”或“不一定”）需要氧氣。

（計(jì)算拓展）①氮化鎂中氮元素化合價(jià)為_____。

②試計(jì)算6g氮化鎂中含多少質(zhì)量的鎂元素？_____

Answer 1

【答案】A 檢查裝置的氣密性 20% 細(xì)鐵絲在空氣中一般不能燃燒 除去鎂帶表面的雜質(zhì) 21% 鐵絲或氧化鎂或白煙 Mg+N2Mg3N2 不一定 -3 4.32g

【解析】

紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷，鎂在氮?dú)庵腥紵�生成氮化鎂。

[集體討論]

（1）由于氧氣的密度大于空氣，所以紅磷在稍微低的位置更利于反應(yīng)的進(jìn)行，且反應(yīng)物接觸越充分反應(yīng)越完全，更有利于集氣瓶中的氧氣與紅磷完全反應(yīng)，故合理的是A。

（2）為了確保實(shí)驗(yàn)成功，在裝藥品前應(yīng)先檢查裝置的氣密性。

（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，兩組同學(xué)測(cè)得進(jìn)入瓶中水的體積為20mL，故大多數(shù)同學(xué)測(cè)得氧氣約占空氣體積的20%。

（4）小紅提出可以用細(xì)鐵絲代替紅磷，小雯不贊成，她的理由是細(xì)鐵絲在空氣中一般不能燃燒。

（5）用砂紙打磨鎂條的目的是除去鎂帶表面的雜質(zhì)。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%。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21%。

[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]氮?dú)馀c鐵絲或氧化鎂或白煙反應(yīng)而減少。

[查閱資料]鎂條在氮?dú)庵心苋紵�，產(chǎn)物為氮化鎂（Mg3N2）固體,反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為Mg+N2Mg3N2。

[反思總結(jié)]

②鎂可以在氮?dú)庵腥紵�，故物質(zhì)燃燒不一定需要氧氣。

[計(jì)算拓展]①氮化鎂的化學(xué)式為Mg3N2，鎂元素的化合價(jià)為+2價(jià)，設(shè)氮元素化合價(jià)為x，則

，，故氮化鎂中氮元素化合價(jià)為-3價(jià)。

②6g氮化鎂中含鎂元素的質(zhì)量為