Question

7．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体积的70%．
（1）用砂纸打磨过的镁条呈色，镁条燃烧的符号表达式：2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO．反应过程中能量的转化：化学能转化为光能、热能．
燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是集气瓶内压强减小．
（2）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的21%．现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中还一定有氮气．
【发现问题】该气体是怎样减少的呢？
【假设】该气体与镁条反应而减少．
【查阅资料】镁条是一种化学性质比较活泼的金属，在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg₃N₂），镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁．
【交流与反思】镁在氮气中燃烧产物氮化镁的状态应为固体．写出镁在二氧化碳气体中燃烧的符号表达式2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C．

Answer 1

分析 （1）根据镁条燃烧生成氧化镁和能量转化进行分析；水能进入集气瓶的原因是集气瓶内氧气被消耗，压强减小；
（2）氧气约占空气体积分数的21%，而氮气占78%，从而可判断只消耗氧气时，气体减少原体积的21%；而气体减少达70%时，大部分气体被消耗，说明减少的气体已不完全为氧气了，还应消耗了占空气78%的部分氮气；
【交流与反思】根据化学方程式的书写方法来分析．

解答 解：（1）镁条在氧气中燃烧的化学方程式为2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；该反应发光放热，故化学能转化为光能和热能．燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是集气瓶内氧气被消耗，压强减小；故填：2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；化学；压强；
（2）由于氧气只占空气体积的21%，如果镁条只和空气中的氧气反应，瓶内气体只能减少原体积的21%，所以进入水的体积最多不超过其容积的21%；实验中进入瓶中水的体积达70%，说明反应消耗空气的体积为70%，因此已不是仅消耗氧气了，还应消耗部分氮气；故填：21；氮气；
【交流与反思】氮化镁的状态应为固体；镁条能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，化学方程式为：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C，故填：固体；2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C；

点评 根据对空气组成成分的认识，利用镁的性质及题中资料信息，分析导致实验中所出现现象的可能性，考查获得信息解决问题的能力．