Question

2．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實(shí)驗(yàn)．當(dāng)燃燒停止，冷卻后打開止水夾，進(jìn)入集氣瓶的水體積約占集氣瓶體積的70%，請(qǐng)回答：
（1）冷卻后打開止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶的原因
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；
（2）如果鎂條只是和氧氣發(fā)生反應(yīng)，則進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)的水的體積應(yīng)不超過集氣瓶體積的21%，現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)的水的體積大約是其容積的70%，根據(jù)空氣的組成推測(cè)，減少的氣體中有氮?dú)猓?br />【發(fā)現(xiàn)問題】氮?dú)馐窃鯓訙p少的呢？
【提出假設(shè)】氮?dú)馀c鎂反應(yīng)而減少
【查閱資料】鎂在氮?dú)庵腥紵�生成氮化鎂（Mg₃N₂）固體，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂，氮化鎂中氮的化合價(jià)為-3價(jià)．
（3）【交流反思】通過以上探究，你對(duì)燃燒有關(guān)知識(shí)有什么新的認(rèn)識(shí)（寫一條即可）燃燒不一定需要氧氣．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)集氣瓶中的氣體減少時(shí)，會(huì)導(dǎo)致壓強(qiáng)減�。�
（2）依據(jù)燃燒消耗多少體積的氣體，則進(jìn)入燒杯的水，便是多少體積；根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法以及化合價(jià)原則進(jìn)行分析；
（3）由材料可分析出鎂與氮?dú)夂投�氧化碳都能發(fā)生燃燒，所以燃燒不一定需要氧氣．

解答 解：（1）燃燒、冷卻后打開止水夾，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；故填：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；
（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，由于氧氣約占空氣體積的21%，所以進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的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)�，所以可猜測(cè)鎂除了與氧氣反應(yīng)，還有可能和氮?dú)夥磻?yīng)或者是氧氣與氮?dú)庠诟邷氐那闆r下發(fā)生了反應(yīng)；
鎂條在氮?dú)庵心苋紵�并生成氮化鎂（Mg₃N₂）固體，反應(yīng)的化學(xué)方程式3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$ Mg₃N₂．根據(jù)氮化鎂的化學(xué)式Mg₃N₂計(jì)算其中N元素化合價(jià)，根據(jù)化合物中正負(fù)元素化合價(jià)代數(shù)和為零，鎂為+2價(jià)，假設(shè)N元素化合價(jià)為x，則有：（+2）×3+2x=0，解得x=-3；故答案為：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$ Mg₃N₂；-3；
（3）鎂與氮?dú)夂投�氧化碳都能發(fā)生燃燒，說明燃燒不一定需要氧氣．故答案為：燃燒不一定需要氧氣．

點(diǎn)評(píng) 本題以課本中“用紅磷燃燒來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．