Question

【題目】某科學興趣小組查閱資料得知鎂可在氧氣中燃燒生成氧化鎂，鎂可在氮氣中燃燒生成氮化鎂 ，設計了如下方案進行驗證。

步驟l：用盛水的水槽、無底的廢廣口瓶、燃燒匙、蒸發皿、橡皮塞等裝配成如圖所示的裝置。另準備一只有一根銅絲穿過的橡皮塞，銅絲末端固定一根鎂條。

步驟2：引燃燃燒匙中足量的紅磷，塞好橡皮塞。

待充分冷卻，觀察到廣口瓶內水面上升的體積約占瓶內水面原上方空間的1／5左右。

步驟3：往水槽中加水使廣口瓶內外水面相平。點燃鎂條，更換橡皮塞，鎂條在廣口瓶內繼續燃燒，發出紅光，放出熱量。待冷卻后廣口瓶內水位繼續上升。回答下列問題：

(1)步驟2的目的是_____________。

(2)在步驟3“待冷卻后廣口瓶內水位繼續上升”是由于瓶內氣壓__________(選填“大于”“小于”或“等于”)外界氣壓。

(3)根據上述實驗和你所學的知識，請寫出鎂在空氣中燃燒時的兩個文字表達式：__________

Answer 1

【答案】將瓶內氧氣消耗盡小于鎂+氧氣氧化鎂 鎂+氮氣氮化鎂

【解析】

該實驗步驟2中紅磷在空氣中燃燒消耗掉了廣口瓶中的氧氣，廣口瓶中的壓強減小，水槽中的水進入廣口瓶中，進入瓶內的水的體積就是空氣中氧氣的體積，約為1/5，此時廣口瓶中剩余的氣體幾乎全部為氮氣；步驟3在空氣中點燃鎂條，更換橡皮塞后，鎂條在氮氣中繼續燃燒，由于消耗了廣口瓶中的氮氣，所以瓶內壓強繼續減小，待冷卻后水槽中的水進入廣口瓶，廣口瓶內水位繼續上升。（1）步驟2在廣口瓶內點燃紅磷的目的是消耗掉瓶內的氧氣。（2）在步驟3“待冷卻后廣口瓶內水位繼續上升”是由于鎂條燃燒消耗了瓶內的氮氣，所以瓶內氣壓小于外界大氣壓。（3）鎂條在空氣中燃燒能發生兩個反應①鎂與氧氣的反應：鎂+氧氣氧化鎂；②鎂與氮氣的反應：鎂+氮氣氮化鎂。