Question

17．某校研究性學(xué)習(xí)小組用如圖裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，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）燃燒、冷卻后打開(kāi)止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶的原因是集氣瓶中氣體減少，壓強(qiáng)減小，導(dǎo)致燒杯中的水進(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(guò)其容積的21%．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】氮?dú)馀c瓶?jī)?nèi)的其他物質(zhì)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．氮化鎂中氮元素的化合價(jià)為-3．
鎂條還可以在二氧化碳?xì)怏w中燃燒生成碳和氧化鎂，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)當(dāng)集氣瓶中的氣體減少時(shí)，會(huì)導(dǎo)致壓強(qiáng)減小分析；
（2）根據(jù)氮?dú)鉁p少的原因除與鎂反應(yīng)外，還可能與集氣瓶中的其他物質(zhì)反應(yīng)進(jìn)行解答；
【查閱資料】①在化合物中，化合價(jià)的代數(shù)之和為0，可計(jì)算出氮化合價(jià)；根據(jù)鎂條還可以在二氧化碳?xì)怏w中燃燒，生成碳和氧化鎂結(jié)合方程式的書(shū)寫(xiě)方法寫(xiě)出反應(yīng)的方程式．

解答 解：（1）燃燒、冷卻后打開(kāi)止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶中的原因是：集氣瓶?jī)?nèi)氣體被消耗，導(dǎo)致壓強(qiáng)減小，在大氣壓的作用下，水壓入集氣瓶．
故答案為：集氣瓶中氣體減少，壓強(qiáng)減小，導(dǎo)致燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶；
（2）氮?dú)獬�與鎂反應(yīng)外，還可能與集氣瓶中的其它物質(zhì)反應(yīng)（如氮?dú)馀c鐵絲發(fā)生反應(yīng)而減少或氮?dú)馀c瓶?jī)?nèi)的其它物質(zhì)反應(yīng)而減少等）
故答案為：氮?dú)馀c瓶?jī)?nèi)的其他物質(zhì)反應(yīng)而減少；
【查閱資料】設(shè)氮元素的化合價(jià)為x，根據(jù)化合價(jià)的原則列等式（+2）×3+2x=0 解得x=-3；②根據(jù)題意，鎂條還可以在二氧化碳?xì)怏w中燃燒，生成碳和氧化鎂，反應(yīng)的方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C．
故答案為：-3；2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C．

點(diǎn)評(píng) 本題以課本中“用紅磷燃燒來(lái)探究空氣中氧氣含量”為基點(diǎn)，換成“鎂在空氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)探究，激發(fā)了學(xué)生的知識(shí)的靈活使用和知識(shí)的遷移轉(zhuǎn)換的思想，達(dá)到舉一反三的效果．