Question

（2011?閔行區(qū)一模）某校研究性學(xué)習(xí)小組用右下圖裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗：

（1）若鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積______%．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．
發(fā)現(xiàn)問題：氮氣是怎么減少的呢？
推測一：氮氣與鎂條反應(yīng)而減少；
推測二：______；
查閱資料：鎂條能在氮氣中燃燒，生成氮化鎂（Mg₃N₂）固體，反應(yīng)的方程式為：______ Mg₃N₂

Answer 1

【答案】分析：（1）消耗多少體積的氣體，則進入燒杯的水，便是多少體積．氮氣減少不是與鎂條反應(yīng)就是自身起了變化．
根據(jù)化合價原則，計算氮化鎂（Mg₃N₂）固體氮元素的化合價；③已知反應(yīng)物和生成物，把Mg₃N₂的計量數(shù)定為“1”，配平化學(xué)方程式．
（2）燃燒不一定需要氧氣，鎂與氮氣和二氧化碳都能發(fā)生燃燒，還有鈉在氯氣中的燃燒等．
解答：解：（1）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，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，則氮氣可能是自身的溶解或加熱變成了別的物質(zhì)．根據(jù)化合物中元素的化合價的代數(shù)和為零，所以氮化鎂（Mg₃N₂）固體氮元素的化合價為-3價．
故答案為：21%；氮氣受熱與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)（或氮氣溶于水）；3Mg+N₂Mg₃N₂
（2）鎂與氮氣和二氧化碳都能發(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；2Mg+CO₂2MgO+C  （或 2Na+Cl₂2NaCl ）
點評：根據(jù)已有知識，在情景相似的情況下，進行知識地大膽遷移，是解決新問題的一種重要方法．