Question

某校研究性学习小组用如图装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%．
（1）燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因是：

 

．
（2）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的

 

%．现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中还有氮气．
【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁固体，其中氮元素为-3价则其化学式为

 

．请写出镁条在氮气中燃烧的文字表达式

 

．

Answer 1

考点：空气组成的测定,化学式的书写及意义,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：空气与水

分析：（1）当集气瓶中的气体减少时，会导致压强减小；
（2）因为空气中氮气、氧气所占的体积分数是99%，进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氧气和氮气；
（3）根据镁和氮的化合价写出氮化镁的化学式，氮气和镁在点燃条件下能生成氮化镁．

解答：解：（1）镁条燃烧时会与空气中的氧气反应生成固体氧化镁，致使瓶内气体减少压强减小，水在大气压作用下进入瓶中；
（2）由于氧气只占空气体积的21%，如果镁条只和空气中的氧气反应，瓶内气体只能减少原体积的21%，所以进入水的体积最多不超过其容积的21%；实验中进入瓶中水的体积达70%，说明反应消耗空气的体积为70%，因此已不是仅消耗氧气了，还应消耗部分氮气；
（3）氮化镁固体中氮元素为-3价，镁元素为+2价，故其化学式为 Mg₃N₂．镁条在氮气中燃烧的化学方程式为：氮气+镁

点燃

氮化镁．
故答案为：（1）集气瓶内气体被消耗，导致压强减小，在大气压的作用下，水压入集气瓶．
（2）21
（3）Mg₃N₂．氮气+镁

点燃

氮化镁．

点评：本题主要考查镁的性质和化学式的书写等方面的知识，书写化学式时要注意正负化合价的代数和为零的原则．