Question

【題目】某同學用鎂條測定空氣中氧氣含量，實驗完畢，冷卻后進入水的體積遠大于總容積的1/5，且產生了淡黃色固體。某興趣小組對此現象作如下探究。

（問題）為什么會生成淡黃色固體？為什么測得氧氣的體積分數會明顯偏大？

（資料）鎂元素的化合物的顏色：

物 質	MgO	MgCl2	Mg3N2	Mg（NO3）2	MgCO3	Mg（OH）2
顏 色	白色	白色	淡黃色	白色	白色	白色

（猜想）（1）小組成員一致認為產物中一定不含有氯化鎂，理由是_______________。

（2）分析資料，小組成員認為淡黃色固體是Mg3N2，是由鎂與空氣中的_________（填化學式）反應生成的，導致進入水的體積遠大于總容積的1/5。該反應的符號表達式是________。

（實驗）小組成員設計并進行了下列實驗。

①組裝儀器（如下圖，鐘罩下端無底）。

②將足量白磷在空氣中點燃后，迅速伸入鐘罩內，塞緊橡皮塞（圖1）；

③待鐘罩內水面不再變化時，向水槽中加水，使水槽中液面與鐘罩內液面相平；

④打開橡皮塞，將燃著的螺旋狀鎂條迅速伸入鐘罩內，塞緊橡皮塞（圖2）；

⑤待鐘罩內水面不再變化時，觀察到鐘罩內壁及表面皿中出現淡黃色固體。

（分析）（3）步驟②中將足量白磷在鐘罩內燃燒的目的是__________；鐘罩內水面的變化情況_______，

（4）白磷燃燒的符號表達式是_____________。

（5）步驟③中加水的目的是為了防止_______________。

（結論）小組同學的猜想正確。

（拓展）（6）通過以上探究，你對燃燒有什么新認識？請寫一點________。

Answer 1

【答案】空氣中沒有氯元素 N2 Mg+N2 Mg3 N2 除去鐘罩內空氣中的氧氣，以便鎂條在較純凈的氮氣中燃燒 先下降后是上升 P+O2P2O5 增大鐘罩內的壓強，從而防止打開 橡皮塞時空氣進入鐘罩 燃燒不一定需要氧氣

【解析】

（1）小組成員一致認為產物中一定不含有氯化鎂，理由是空氣中不含氯元素，因此鎂在空氣中燃燒不可能生成氯化鎂．
故填：空氣中不含氯元素．
（2）小組成員認為淡黃色固體是Mg3N2，這是因為鎂的化合物中只有氮化鎂是淡黃色固體，空氣中只有氮氣中含有氮元素，因此氮化鎂是由鎂與空氣中的N2反應生成的，導致進入水的體積遠大于總容積的五分之一．
故填：N2；Mg+N2 Mg3 N2。

（3）步驟②中將足量白磷在鐘罩內燃燒的目的是除去鐘罩內空氣中的氧氣，以便鎂條在純凈的氮氣中燃燒；
白磷燃燒放熱，導致裝置中氣壓增大，鐘罩內液面下降，完全反應后，氧氣消耗，氣壓減小，在外界大氣壓作用下，鐘罩內液面上升，因此鐘罩內水面的變化情況是先下降后上升．
故填：除去鐘罩內空氣中的氧氣，以便鎂條在純凈的氮氣中燃燒；先下降后上升。

（4）白磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，符號表達式為：P+O2P2O5。

故填：P+O2P2O5。

（5）步驟③中，白磷燃燒消耗氧氣，導致鐘罩內氣壓減小，加入水后鐘罩內氣壓與大氣壓相等，能夠防止打開橡皮塞時空氣進入鐘罩內，因此加水的目的是為了防止在打開橡皮塞時空氣進入鐘罩，影響后續實驗．
故填：在打開橡皮塞時空氣進入鐘罩．

（6）通過以上探究可知，燃燒不一定需要氧氣參加，即可燃物在一定條件下也可以和其它物質發生反應．
故填：燃燒不一定需要氧氣。