Question

某校研究性學(xué)習(xí)小組用如圖裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗：將鎂條燃燒、冷卻后打開止水夾．
【發(fā)現(xiàn)問題】進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的30%．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應(yīng)不超過其容積的________%．可現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約為其容積的30%，根據(jù)空氣的組成，可推出減少的氣體中一定有氮氣，這種推測的理由是________．
剩余約70%的氣體主要成份是________．
【提出假設(shè)】鎂條能與空氣中的氮氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．
【探究實驗】接著上述實驗，先拿開裝置中集氣瓶的膠塞，然后迅速把點燃的鎂條伸進含有剩余氣體的集氣瓶中．發(fā)現(xiàn)鎂條能在余下的氣體中劇烈燃燒．
【實驗結(jié)論】根據(jù)上述探究實驗，你得的結(jié)論是________．
【查閱資料】
①鎂條在氮氣中能燃燒并生成氮化鎂（Mg₃N₂）固體．根據(jù)資料，氮化鎂中氮元素的化合價________，該反應(yīng)的化學(xué)方程________．
②鎂條除了能與氮氣反應(yīng)，還可以在二氧化碳氣體中燃燒生成碳和氧化鎂．請你寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________．
【實驗反思】通過以上探究，你對燃燒有了什么新的認識：________．（寫出一點即可）．

Answer 1

21    假設(shè)氧氣全部反應(yīng)，除氧氣外，被消耗的氣體體積占集氣瓶容積的9%，所以被消耗氣體占空氣的體積分數(shù)一定超過9%，只有氮氣符合要求    氮氣    鎂條能在氮氣中燃燒    -3    3Mg+N₂Mg₃N₂    2Mg+CO₂C+2MgO    燃燒不一定非要有氧氣參加
分析：空氣成分探究實驗的變形，把熟悉紅磷換成了性質(zhì)活潑的金屬鎂，藥品的更換而使實驗中的現(xiàn)象出現(xiàn)異常，對異�，F(xiàn)象的分析及造成異常現(xiàn)象出現(xiàn)原因的分析，生成了對燃燒的重新認識．
解答：【發(fā)現(xiàn)問題】若鎂條象紅磷一樣，只消耗空氣中的氧氣，則此探究實驗會得出和使用紅磷一樣的實驗結(jié)果：進入水的量不超過空氣中氧氣所占的體積分數(shù)21%；可現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約為其容積的30%，假設(shè)氧氣全部反應(yīng)，除氧氣外，被消耗的氣體體積占集氣瓶容積的9%，所以被消耗氣體占空氣的體積分數(shù)一定超過9%，只有氮氣符合要求
故答：21；假設(shè)氧氣全部反應(yīng)，除氧氣外，被消耗的氣體體積占集氣瓶容積的9%，所以被消耗氣體占空氣的體積分數(shù)一定超過9%，只有氮氣符合要求；氮氣；
【實驗結(jié)論】把點燃的鎂條伸進含有剩余氣體的集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)鎂條能在余下的氣體中劇烈燃燒，說明鎂條能在氮氣中燃燒．故答案為：鎂條能在氮氣中燃燒；
【查閱資料】①根據(jù)氮化鎂的化學(xué)式Mg₃N₂計算其中N元素化合價，根據(jù)化合物中正負元素化合價代數(shù)和為零，鎂為+2價，假設(shè)N元素化合價為x，則有：（+2）×3+2x=0，解得x=-3；鎂條在氮氣中能燃燒并生成氮化鎂（Mg₃N₂）固體，反應(yīng)的化學(xué)方程式3Mg+N₂ Mg₃N₂．故答案為：-3；3Mg+N₂ Mg₃N₂；
②鎂在二氧化碳氣體中燃燒生成碳和氧化鎂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Mg+CO₂C+2MgO；故答案為：2Mg+CO₂C+2MgO；
【實驗反思】通過以上探究，可以得出燃燒不一定非要有氧氣參加；故答案為：燃燒不一定非要有氧氣參加．
點評：實驗室探究空氣成分不選擇鎂做燃料，因為鎂條燃燒時不但消耗氧氣而且還會消耗空氣中的氮氣．