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    19．镁是一种活泼金属，镁条点燃时能与空气中的氧气、氮气、二氧化碳三种常见气体反应．
    （1）写出上述三条反应的化学方程式：2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO、3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2、2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C．
    （2）小科欲验证“镁能在氮气中燃烧”，利用“测定空气中氧气体积分数的实验装置”（如图一）进行实验，步骤如下：
    ①检查装置的气密性；
    ②关闭铁夹，将点燃的红磷伸入集气瓶内至完全反应；
    ③待装置冷却后，打开铁夹，观察到倒流入集气瓶的水约占集气瓶容积的20%；
    ④拔出瓶塞，将点燃的镁条伸入集气瓶内，观察到镁条在瓶内剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色粉末（图二）．

    回答下列问题：
    a．步骤②的实验目的是除去集气瓶中的氧气．
    b．装置冷却后，若不进行步骤③的操作，对实验有什么影响？无法判断氧气是否除尽，同时可能导致炸裂集气瓶．
    c．小敏认为可利用镁带直接在集气瓶内燃烧（如图三）来验证实验结果，根据小敏的实验设计，当观察到进入集气瓶中的水远大于20%现象时，可确定镁能在氮气中燃烧．

    分析 （1）点燃条件下，镁和氧气反应生成氧化镁，和氮气反应生成氮化镁，和二氧化碳反应生成氧化镁和碳；
    （2）氧气占空气总体积的21%，氮气占空气总体积的78%，二氧化碳占空气总体积的0.03%；
    高温生成物溅落时容易炸裂集气瓶．

    解答 解：（1）点燃条件下，镁和氧气反应生成氧化镁，和氮气反应生成氮化镁，和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，反应的化学方程式为：2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO，3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2，2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C．
    故填：2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2；2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C．
    （2）a．步骤②的实验目的是除去集气瓶中的氧气．
    故填：除去集气瓶中的氧气．
    b．装置冷却后，观察到倒流入集气瓶的水约占集气瓶容积的20%，说明氧气已经完全反应，同时集气瓶中的水能够防止高温形成的固体物质溅落时炸裂集气瓶，因此若不进行步骤③的操作，无法判断氧气是否除尽，同时可能导致炸裂集气瓶．
    故填：无法判断氧气是否除尽，同时可能导致炸裂集气瓶．
    c．氧气占空气总体积的21%，氮气占空气总体积的78%，二氧化碳占空气总体积的0.03%，因此根据小敏的实验设计，当观察到进入集气瓶中的水远大于20%时，可确定镁能在氮气中燃烧．
    故填：进入集气瓶中的水远大于20%．

    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．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    【实验方案】小科同学根据以上思路，设计了如图甲的实验方案（固定装置省略）．
    【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致难以避免的误差，你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差②③④（填序号）．
    ①加入的稀硫酸量不足　　　　　　　 　②装置内空气中的CO2没有排出
    ③反应产生的CO2未被完全吸收　　　　 ④干燥管与空气直接相通
    【方案改进】为减少误差，使CO2质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对图甲方案进行改进，设计了如图乙的实验方案（固定装置省略）．图乙中A装置的作用是除去通入空气中的二氧化碳；图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，理由是反应前通过量的空气能够除去装置中的二氧化碳，反应后通过量的空气能使反应生成的二氧化碳完全被D装置吸收；反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是打开a、b，关闭c．

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