Question

某校研究性學習小組用如圖所示的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占集氣瓶容積的70%．
（1）點燃鎂條、冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶的原因是

 

．
（2）如果鎂條只和空氣中氧氣反應，則進入集氣瓶中的水的體積最多不超過其容積的

 

%．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含氮氣．
【發(fā)現(xiàn)問題】氮氣是怎么減少的呢？
【假設一】氮氣與鎂條反應而減少．
【假設二】．
【查閱資料】鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂固體．該反應的類型是

 

．鎂條還可以在二氧化碳中燃燒生成碳和氧化鎂，寫出其文字表達式

 

．
（3）通過以上研究，你對氮氣的性質有關知識有了什么新的認識：

 

（4）已知可作為相對原子質量標準的一個碳原子的質量為1.993×10^-26kg，鐵的相對原子質量為56，現(xiàn)有重1g的鐵釘，其中含有的鐵原子個數(shù)大約是多少？（計算結果保留四位有效數(shù)字數(shù)）

Answer 1

考點：空氣組成的測定,相對原子質量的概念及其計算方法,反應類型的判定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：空氣與水

分析：（1）如果集氣瓶和外界存在壓強差，打開止水夾水，水會進入集氣瓶；
（2）空氣中氧氣的體積分數(shù)是21%；
（3）根據(jù)反應物、生成物及其反應條件可以書寫反應的文字表達式；
（4）根據(jù)作為相對原子質量標準的一個碳原子的質量、鐵的相對原子質量、鐵的質量可以計算鐵原子的個數(shù)．

解答：解：（1）點燃鎂條、冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶的原因是集氣瓶中氣體減少，壓強減小，導致燒杯中的水進入集氣瓶．
故填：集氣瓶中氣體減少，壓強減小，導致燒杯中的水進入集氣瓶．
（2）如果鎂條只和空氣中氧氣反應，由于氧氣的體積分數(shù)是21%，則進入集氣瓶中的水的體積最多不超過其容積的21%；
【假設二】氮氣和空氣中的其它物質反應；
【查閱資料】鎂條在氮氣中能燃燒，產(chǎn)物為氮化鎂固體，反應物是兩種，生成物是一種，屬于化合反應；
鎂條在二氧化碳中燃燒生成碳和氧化鎂，反應的文字表達式為：鎂+二氧化碳

點燃

碳+氧化鎂．
故填：21；化合反應；鎂+二氧化碳

點燃

碳+氧化鎂．
（3）通過以上研究可知，氮氣在一般情況下不支持燃燒，但是能夠支持鎂的燃燒．
故填：氮氣在一般情況下不支持燃燒，但是能夠支持鎂的燃燒．
（4）解：由相對原子質量的定義知，
一個鐵原子的質量為：56×（1.993×10^-26kg×

1

12

）=9.3×10^-26kg=9.3×10^-23g，
則1g鐵釘中鐵原子的個數(shù)為：1g÷9.3×10^-23g=1.075×10²²，
答：1g鐵釘中含有的鐵原子個數(shù)大約是1.075×10²²．

點評：合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．