Question

4．學習二氧化碳能滅火的性質(zhì)時，老師講了活潑金屬著火時，不能用二氧化碳來滅火．因為活潑金屬在二氧化碳中可以燃燒，如鎂條在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳．小華想：氮氣的化學性質(zhì)很穩(wěn)定，活潑金屬著火能不能用氮氣來滅火呢？帶著這個問題，小華和同學們開始進行實驗探究．請你喝他們一起完成實驗報告．
【實驗目的】活潑金屬著火能不能用氮氣來滅火．
【實驗用品】鎂條、紅磷、鐵絲、截取底部的廣口瓶、水槽、橡膠塞燃燒匙、木條、酒精燈等．
【實驗裝置】如圖所示．
【實驗過程】

實驗操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論化學方程式
（1）利用空氣制取氮氣的操作方法為 將盛在燃燒匙上的足量白磷點燃后插入廣口瓶中，塞緊瓶塞，	觀察到的現(xiàn)象： 有大量白煙生成，廣口瓶中的液面上升了	化學方程式： 4P+5O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P2O5
（2）向水槽中注入水，使水槽中水的液面與與瓶內(nèi)液面持平	不填	不填
（3）用鋁箔包緊橡皮塞，并插上鎂條，點燃后立刻插入廣口瓶吧，塞緊膠塞．	鎂條繼續(xù)燃燒，瓶內(nèi)液面迅速上升．	化學方程式： 3Mg+N2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg3N2

【實驗結(jié)論】活潑金屬著火氮氣不能用來滅火．
（1）第2 步中為什么水槽中水的液面要與瓶內(nèi)液面持平？
（2）為什么要用鋁箔包緊橡皮塞？

Answer 1

分析 【實驗目的】根據(jù)活潑金屬著火能不能用氮氣來滅火解答；
【實驗過程】
（1）根據(jù)紅磷燃燒的現(xiàn)象進行解答；根據(jù)氧氣被紅磷消耗后剩余的主要氣體是氮氣以及氮氣不支持燃燒進行解答；
【實驗結(jié)論】：根據(jù)鎂條與氧氣、氮氣都反應進行解答；
（1）根據(jù)向水槽中加水，使液面與瓶內(nèi)液面持平，原理是使雪碧瓶內(nèi)外壓強相等解答；
（2）根據(jù)氧氣被紅磷消耗后剩余的主要氣體是氮氣且鎂條和氧氣反應生成白色固體，所以用鋁箔包緊橡皮塞解答．

解答 解：
【實驗目的】活潑金屬著火能不能用氮氣來滅火：
【實驗過程】
（1）將盛在燃燒匙上的足量白磷點燃后插入廣口瓶中，塞緊瓶塞，觀察至冷卻的現(xiàn)象：有大量白煙生成，廣口瓶中的液面上升了；紅磷燃燒生成了五氧化二磷，反應的方程式是：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）為保證打開瓶塞時，不使空氣進入雪碧瓶，要再向水槽中加水，使液面與瓶內(nèi)液面持平，原理是使雪碧瓶內(nèi)外壓強相等；
（3）氧氣被紅磷消耗后剩余的主要氣體是氮氣且鎂條和氧氣反應生成白色固體，所以用鋁箔包緊橡皮塞，并插上約8cm鎂條，點燃后立即插入雪碧瓶中，塞緊瓶塞，發(fā)現(xiàn)鎂條繼續(xù)燃燒，生成一種淡黃色固體，瓶內(nèi)液面迅速上升，可能是鎂條與氮氣反應；反應的化學方程式為：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．
【實驗結(jié)論】活潑金屬著火氮氣不能用來滅火；
（1）向水槽中加水，使液面與瓶內(nèi)液面持平，原理是使雪碧瓶內(nèi)外壓強相等；
（2）氧氣被紅磷消耗后剩余的主要氣體是氮氣且鎂條和氧氣反應生成白色固體，所以用鋁箔包緊橡皮塞．
答案：
【實驗目的】活潑金屬著火能不能用氮氣來滅火：
【實驗過程】

實驗操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論化學方程式
（1）利用空氣制取氮氣的操作方法為 將盛在燃燒匙上的足量白磷點燃后插入廣口瓶中，塞緊瓶塞，	觀察到的現(xiàn)象： 有大量白煙生成，廣口瓶中的液面上升了	化學方程式： 4P+5O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P2O5
（2）向水槽中注入水，使水槽中水的液面與與瓶內(nèi)液面持平	不填	不填
（3）用鋁箔包緊橡皮塞，并插上鎂條，點燃后立刻插入廣口瓶吧，塞緊膠塞．	鎂條繼續(xù)燃燒，瓶內(nèi)液面迅速上升．	化學方程式： 3Mg+N2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg3N2

【實驗結(jié)論】活潑金屬著火氮氣不能用來滅火
（1）向水槽中加水，使液面與瓶內(nèi)液面持平，原理是使雪碧瓶內(nèi)外壓強相等
（2）氧氣被紅磷消耗后剩余的主要氣體是氮氣且鎂條和氧氣反應生成白色固體，所以用鋁箔包緊橡皮塞．

點評 本題能通過實驗探究的方式考查了紅磷與氧氣的反應，提高了學生學以致用的意識．