Question

14．某校探究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)．待燃燒停止并冷卻后，打開止水夾，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占70%．請(qǐng)問(wèn)：
（1）水進(jìn)入集氣瓶中的原因是集氣瓶中的氣體被消耗，壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓的作用下，水進(jìn)入集氣瓶．
（2）若鎂條只和氧氣反應(yīng)，則進(jìn)入瓶中水的體積應(yīng)不超過(guò)21%．然而，實(shí)際進(jìn)入瓶中水的體積為70%，請(qǐng)你推測(cè)：
①一定與鎂條發(fā)生反應(yīng)的是氮?dú)猓?br />②最不可能反應(yīng)的氣體是稀有氣體，做出上述推斷的理由是其化學(xué)性質(zhì)非常不活潑．
還有一種氣體不能確定能否與鎂條反應(yīng)，于是，組內(nèi)同學(xué)又進(jìn)行如下探究活動(dòng)：
【提出問(wèn)題】鎂條能否在此氣體中燃燒呢？
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】如圖．
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】鎂條在該氣體中燃燒后生成白、黑兩種顏色的固體．
【作出結(jié)論】鎂條能在該氣體中燃燒，化學(xué)方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2MgO．
【反思交流】通過(guò)上述探究，你對(duì)燃燒有了哪些新的認(rèn)識(shí)物質(zhì)燃燒不一定有氧氣參加．

Answer 1

分析 （1）鎂燃燒消耗集氣瓶中的氣體，導(dǎo)致集氣瓶中的壓強(qiáng)減小，冷卻后打開止水夾時(shí)，在外界大氣壓的作用下，水會(huì)進(jìn)入集氣瓶．
（2）氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)是21%，現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，說(shuō)明鎂燃燒時(shí)，不僅消耗氧氣，還消耗其它氣體，因?yàn)橄�耗的氣體很多，所以應(yīng)該是至少消耗氮?dú)猓?br />【作出結(jié)論】根據(jù)反應(yīng)的現(xiàn)象分析，并書寫化學(xué)方程式；
【反思交流】通過(guò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的對(duì)比可知，燃燒不一定需要氧氣，一定條件下二氧化碳能夠支持燃燒．

解答 解：（1）冷卻后打開止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶的原因是：集氣瓶中的氣體被消耗，壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓的作用下，水進(jìn)入集氣瓶．
故填：集氣瓶中的氣體被消耗，壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓的作用下，水進(jìn)入集氣瓶．
（2）點(diǎn)燃條件下，鎂能和空氣中的氧氣、氮?dú)狻⒍�氧化碳等物質(zhì)反應(yīng)，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%，說(shuō)明鎂燃燒不僅消耗氧氣，還消耗氮?dú)獾任镔|(zhì)．但是最不可能反應(yīng)的是稀有氣體，因?yàn)槠浠瘜W(xué)性質(zhì)非常不活潑；
故填：21%；氮?dú)�；稀有氣體；其化學(xué)性質(zhì)非常不活潑．
【作出結(jié)論】鎂條在該氣體中燃燒后生成白、黑兩種顏色的固體，黑色的物質(zhì)主要有碳、鐵、氧化銅、二氧化錳、四氧化三鐵；由質(zhì)量守恒定律可知，空氣中不含鐵、銅、錳元素，所以黑色的物質(zhì)為碳，空氣中含碳元素的物質(zhì)主要為二氧化碳，白色固體為氧化鎂．所以化學(xué)方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2MgO．
【反思交流】通過(guò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的對(duì)比可知，燃燒不一定需要氧氣，一定條件下二氧化碳能夠支持燃燒．故答案為：物質(zhì)燃燒不一定有氧氣參加（有些物質(zhì)燃燒不能用二氧化碳來(lái)滅火，或二氧化碳也能支持某些物質(zhì)的燃燒）．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．