問題詳情:
某校研究*學習小組用如圖所示裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗,燃燒、冷卻後打開止水夾,進入集氣瓶中水的體積約佔集氣瓶容積的70%。
(1)圖中A儀器的名稱是________,燃燒、冷卻後打開止水夾,水能進入集氣瓶中的原因是________
。
(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________%。現進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%,根據空氣的組成可推出減少的氣體中有氮氣。
【發現問題】氮氣是怎麼減少的呢?
【假設一】氮氣與鎂條反應而減少。
【假設二】________________。
【查閲資料】鎂條在氮氣中能燃燒,產物為氮化鎂(Mg3N2)固體。氮化鎂中氮的化合價是________。鎂條還可以在二氧化碳氣體中燃燒生成碳和氧化鎂,該反應的類型是 。
(3)通過以上探究,你對燃燒的有關知識有了什麼新的認識: (寫出一點即可)。
【回答】
【*】
(1)燒杯 集氣瓶中氣體減少,壓強減小,在大氣壓作用下導致燒杯中的水進入集氣瓶
(2)21
【假設二】只要答到符合初中學生已有知識水平和經驗的合理假設,如氮氣(在高温條件下)與瓶內的其他物質反應而減少等均可 -3 置換反應
(3)燃燒不一定需要氧氣(或燃燒也可以是置換反應;二氧化碳能滅火,但在一定條件下還能支持燃燒等其他合理*均可)
【解析】氧氣只佔空氣體積的21%,而本題中氣體體積減少了70%,故知氮氣有所減少。問題是氮氣是怎麼減少的?我們通過“假設一”和“查閲資料”可知鎂條可在氮氣中燃燒。本題中讓同學們再提出一個假設,我們可考慮到鎂條燃燒放出大量的熱,那麼氮氣是否會在高温下與其他物質如O2、CO2等反應呢?考慮到這點即可寫出假設二。
根據化合物中各元素的化合價代數和為零,設氮的化合價為x,列式:(+2)×3+2x=0,x=-3。鎂條與CO2反應的化學方程式為2Mg+CO22MgO+C,故可知其反應類型為置換反應。從本題探究可知鎂條不僅可以在氧氣中燃燒,還可在氮氣和二氧化碳中燃燒,故燃燒不一定需要氧氣。
知識點:金屬的化學*質
題型:實驗題