Question

13．某校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）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，則進入集氣瓶中水的體積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有氮氣．該校研究性學習小組想通過自己的研究探究其中的奧妙．
【發(fā)現(xiàn)問題】氮氣是怎樣減少的呢？
【假設一】氮氣與鎂條反應而減少．
【假設二】氮氣和集氣瓶中的鐵絲發(fā)生了反應；或氮氣與集氣瓶中的細沙發(fā)生了反應（其他合理假設均可）．
【查閱資料】鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂（Mg₃N₂）固體．氮化鎂中氮元素的化合價為-3．鎂條還可以在二氧化碳氣體中燃燒生成碳和氧化鎂．
（2）通過以上探究，你對燃燒的有關(guān)知識有了什么新的認識：燃燒不一定有氧氣參加或氮氣、二氧化碳在一定條件下也能支持某些燃燒或金屬鎂著火時不能用二氧化碳滅火（其他合理的答案寫出一點即可）（寫出一點即可）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)空氣中氧氣的體積分數(shù)可得出氧氣的最大含量；
【假設二】氮氣減少的原因除與鎂條反應外，還可能與集氣瓶中的其他物質(zhì)反應；
【查閱資料】根據(jù)化合價的原則可求出氮化鎂中氮元素的化合價；
（2）可以從燃燒的定義、支持鎂燃燒的物質(zhì)、反應基本類型等來認識燃燒．

解答 解：（1）空氣中氧氣的體積分數(shù)約為21%，故通過實驗測得空氣中氧氣的體積分數(shù)最多不會超過21%；故填：21；
【假設二】氮氣除與鎂反應外，還可能與集氣瓶中的其它物質(zhì)反應；故填：氮氣和集氣瓶中的鐵絲發(fā)生了反應；或氮氣與集氣瓶中的細沙發(fā)生了反應（其他合理假設均可）  
【查閱資料】設氮元素的化合價為x，根據(jù)化合價的原則列等式（+2）×3+2x=0 解得x=-3；故填：-3；
（2）由鎂不僅能在氧氣中燃燒，也能在二氧化碳、氮氣中燃燒，故可以得出燃燒不一定有氧氣參加反應；
二氧化碳能支持鎂的燃燒，故可以得出二氧化碳不但能滅火，還能在一定條件下支持燃燒等．
故答案為：燃燒不一定有氧氣參加或氮氣、二氧化碳在一定條件下也能支持某些燃燒或金屬鎂著火時不能用二氧化碳滅火（其他合理的答案寫出一點即可）．

點評 本題利用測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗中產(chǎn)生的意外現(xiàn)象進行探究，考查學生嚴謹?shù)膶W習態(tài)度．解答此類試題，要通過細心閱讀試題給予的信息以及與所學知識進行全面的對比分析即可得出正確答案．