Question

15．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、冷卻后打開止水夾，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的70%．
（1）燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶中的原因是：鎂燃燒消耗了集氣瓶中的氣體，導(dǎo)致集氣瓶中的氣壓減�。�
（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)問題：氮?dú)馐窃趺礈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氧氣反應(yīng)而減少．
查閱資料：鎂條在氮?dú)庵腥紵�，生成氮化鎂（Mg₃N₂）固體，反應(yīng)的方程式為：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．

Answer 1

分析 鎂在集氣瓶中燃燒時(shí)消耗集氣瓶中的氣體，導(dǎo)致集氣瓶中的氣體減少，從而導(dǎo)致氣壓減小，冷卻后打開止水夾，在外界大氣壓作用下水能進(jìn)入集氣瓶；
空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是21%；
高溫條件下，氮?dú)饪赡芘c氧氣反應(yīng)；
根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式．

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：鎂燃燒消耗了集氣瓶中的氣體，導(dǎo)致集氣瓶中的氣壓減小，冷卻后打開止水夾，在外界大氣壓作用下水能進(jìn)入集氣瓶．
故填：鎂燃燒消耗了集氣瓶中的氣體，導(dǎo)致集氣瓶中的氣壓減�。�
（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，由于空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是21%，則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的21%；
假設(shè)一：氮?dú)馀c鎂條反應(yīng)而減少；
假設(shè)二：氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)而減少；
鎂條在氮?dú)庵腥紵�，生成氮化鎂（Mg₃N₂）固體，反應(yīng)的方程式為：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．
故填：21；氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)而減少；3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．

點(diǎn)評 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)生的知識的靈活使用和知識的遷移轉(zhuǎn)換的思想，達(dá)到舉一反三的效果．