Question

10．某校研究性学习小组用下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验：
（1）镁条燃烧、冷却后打开止水夹，若弹簧夹未夹紧，则进入集气瓶中的水会偏_多．
（2）若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21%．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有氮气．
【发现问题】氮气是怎么减少的呢？
【推测一】氮气与镁条反应而减少；
【推测二】氮气溶于水而减少
根据目前我们掌握的氮气性质可知：推测二显然是错误的，理由是氮气不溶于水

【查阅资料】
①镁条在氮气中燃烧，生成氮化镁（Mg₃N₂）固体，反应的方程式为：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg₃N₂，
?若24克镁在足量空气中充分燃烧，生成固体的质量可能是AC
A 35克        B 40克     C 39克       D 33.3克
③通过以上探究，你对燃烧的有关知识有了什么新的认识：燃烧不一定需要氧气参加
④小明同学由该实验得到启发，设计了如图2所示的测定实验：但是他看到的现象是水面并没有上升约$\frac{1}{5}$原因是蜡烛燃烧生成了二氧化碳气体，由此我们总结出测定空气中氧气含量的生成物所满足的条件是生成物是固体．

Answer 1

分析 （1）镁条燃烧生成氧化镁，放出大量的热；
（2）氧气占空气总体积的21%；
氮气不溶于水；
【查阅资料】
根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
燃烧不一定需要氧气参加；
蜡烛燃烧生成水和二氧化碳．

解答 解：（1）镁条燃烧时放出热量，若弹簧夹未夹紧，会导致部分空气逸出集气瓶，从而导致进入集气瓶中的水会偏多．
故填：多．
（2）若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21%．
故填：21．
根据目前我们掌握的氮气性质可知：推测二显然是错误的，理由是氮气不溶于水．
故填：氮气不溶于水．
【查阅资料】
①镁条在氮气中燃烧，生成氮化镁（Mg₃N₂）固体，反应的方程式为：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；
设?24克镁完全和氧气反应生成氧化镁的质量为x，完全和氮气反应生成氮化镁的质量为y，
2Mg+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO，3Mg+N₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg₃N₂，
48            80     72          100
24g            x     24g          y
$\frac{48}{24g}$=$\frac{80}{x}$，$\frac{72}{24g}$=$\frac{100}{y}$，
x=40g，y=33.3g，
因此24g在足量空气中充分燃烧，生成固体的质量大于33.3g，小于40g，可能是35g，也可能是39g．
故填：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；AC．
③通过以上探究可知，燃烧不一定需要氧气参加．
故填：燃烧不一定需要氧气参加．
④小明同学由该实验得到启发，设计了如图2所示的测定实验：但是他看到的现象是水面并没有上升约$\frac{1}{5}$原因是蜡烛燃烧生成了二氧化碳气体，由此我们总结出测定空气中氧气含量的生成物所满足的条件是生成物是固体．
故填：蜡烛燃烧生成了二氧化碳气体；生成物是固体．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．