Question

【题目】某校研究性学习小组发现铁条在空气中燃烧的产物也为固态，于是提出问题：能不能用镁条测定空气中氧气的含量?对此他们进行了实验探究：

[进行实验]同学们用右图装置进行铁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，发现进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。

[实验分析]（1）燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因是_____________________________；

（2）镁条与氧气反应的化学方程式是_____________________________；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有氮气。

[发现问题]氮气是怎么减少的呢?

假设一：_____________________________；假设二:氮气与细沙反应而减少。

[查阅资料]

镁条可以在氮气中燃烧，生成氮化镁固体，已知氮化镁中氮元素化合价为-3价，则该反应的化学方程式为_____________________；

[结论与反思]不能用镁条测量空气中氧气的含量，同时对氮气化学性质有了新的认识：_____________________________(写一点)

Answer 1

【答案】瓶内气体被消耗使瓶内气压小于瓶外气压 21 氮气与点燃的镁条反应而减少 氮气能够支持某些活泼金属燃烧

【解析】

[实验分析]

（1）燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因是瓶内气体被消耗使瓶内气压小于瓶外气压；

（2）镁条在点燃条件下与氧气反应生成氧化镁，反应的化学方程式是；如果镁条只和空气中的氧气反应，氧气占空气体积的21%，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]

假设一：氮气与点燃的镁条反应而减少。

[查阅资料]

镁条可以在氮气中燃烧，生成氮化镁固体，已知氮化镁中氮元素化合价为-3价，有镁元素为+2价，则氮化镁的化学式为，则该反应的化学方程式为；

[结论与反思]

不能用镁条测量空气中氧气的含量，同时对氮气化学性质有了新的认识：氮气能够支持某些活泼金属燃烧。