Question

10．某同學用下圖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約占集氣瓶容積的70%．
（1）圖中A儀器的名稱是燒杯，燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶中的原因是：集氣瓶中氣體減少，壓強減小，導致燒杯中的水進入集氣瓶．
（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，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．
【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】氮氣（在高溫條件下）與瓶內(nèi)的其他物質(zhì)反應而減少．
【查閱資料】鎂條在氮氣中燃燒，生成氮化鎂（Mg₃N₂）固體，鎂條還可以在二氧化碳中燃燒生成碳和氧化鎂，反應的化學方程式為2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（3）通過以上探究，你對燃燒的有關知識有了什么新的認識：燃燒不一定需要氧氣．（寫出一點即可）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)常見儀器的名稱和用途以及鎂燃燒消耗瓶內(nèi)氣體生成固體物質(zhì)，瓶內(nèi)氣體減少，壓強減小進行解答；
（2）氧氣約占空氣體積分數(shù)的21%，而氮氣占78%，從而可判斷只消耗氧氣時，氣體減少原體積的21%；而氣體減少達70%時，大部分氣體被消耗，說明減少的氣體已不完全為氧氣了，還應消耗了占空氣78%的部分氮氣；
【假設二】根據(jù)空氣組成中78%的為氮氣且不能溶于水，實驗中氣體減少量達70%，因此可推斷應有氮氣參加了鎂條的燃燒反應或者氮氣（在高溫條件下）與瓶內(nèi)的其他物質(zhì)反應而減少；
【查閱資料】根據(jù)鎂條在二氧化碳中燃燒生成碳和氧化鎂進行解答；
（3）根據(jù)通過以上探究可知，燃燒不一定需要氧氣進行解答．

解答 解：（1）圖中A儀器的名稱是燒杯；鎂條燃燒時會與空氣中的氧氣反應生成固體氧化鎂，致使瓶內(nèi)氣體減少壓強減小，水在大氣壓作用下進入瓶中；
（2）由于氧氣只占空氣體積的21%，如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，瓶內(nèi)氣體只能減少原體積的21%，所以進入水的體積最多不超過其容積的21%；實驗中進入瓶中水的體積達70%，說明反應消耗空氣的體積為70%，因此已不是僅消耗氧氣了，還應消耗部分氮氣；
【假設二】占空氣體積分數(shù)78%的氮氣不能溶于水，因此所消耗氮氣不會是由于溶解所造成，故可猜想氮氣（在高溫條件下）與瓶內(nèi)的其他物質(zhì)反應而減少．
【查閱資料】鎂條在二氧化碳中燃燒生成碳和氧化鎂，反應的化學方程式為；
（3）根據(jù)通過以上探究可知，燃燒不一定需要氧氣．
故答案為：（1）燒杯；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）21；氮氣（在高溫條件下）與瓶內(nèi)的其他物質(zhì)反應而減少；2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（3）燃燒不一定需要氧氣．

點評 根據(jù)對空氣組成成分的認識，利用鎂的性質(zhì)及題中資料信息，分析導致實驗中所出現(xiàn)現(xiàn)象的可能性，考查獲得信息解決問題的能力．