Question

6．小科從資料上獲悉：鎂帶在空氣中燃燒時不但能與氧氣反應生成氧化鎂，還能跟氮氣反應生成氮化鎂（氮元素的化合價為-3）．欲驗證“鎂能在氮氣中燃燒”，小科利用“測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗裝置”（如圖一）進行實驗，步驟如下：

①檢查裝置的氣密性；
②閉合鐵夾，將點燃的紅磷伸入集氣瓶內(nèi)至完全反應；
③待裝置冷卻后，打開鐵夾，觀察到倒流如集氣瓶的水約占集氣瓶容積的20%（填“20%”、“30%”或“40%”）；
④拔出瓶塞，將點燃的鎂條伸入集氣瓶內(nèi)，觀察到鎂條在瓶內(nèi)劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色粉末（圖二）．
回答下列問題：
（1）步驟②的實驗目的是將氧氣全部耗盡，防止氧氣在鎂條燃燒時造成干擾．
（2）小敏認為可利用鎂帶直接在集氣瓶內(nèi)燃燒（如圖三）來驗證實驗結果，裝置冷卻，打開鐵夾，當觀察到進入集氣瓶內(nèi)的水的體積遠大于步驟③的數(shù)值時，可確定鎂能在氮氣中燃燒．寫出鎂跟氮氣反應的化學方程式3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．

Answer 1

分析 ②根據(jù)氧氣約占空氣體積的21%解答；
（1）根據(jù)閉合鐵夾，將點燃的紅磷伸入集氣瓶內(nèi)至完全反應，目的是將氧氣全部耗盡解答；
（2）根據(jù)題意，鎂在氮氣中也能燃燒，生成氮化鎂，其中氮元素呈負三價，寫出氮化鎂的化學式，進而寫出反應的化學方程式即可

解答 解：
②氧氣約占空氣體積的21%，待裝置冷卻后，打開鐵夾，觀察到倒流如集氣瓶的水約占集氣瓶容積的20%；
（1）閉合鐵夾，將點燃的紅磷伸入集氣瓶內(nèi)至完全反應，目的是將氧氣全部耗盡，防止氧氣在鎂條燃燒時造成干擾；
（2）鎂在氮氣中也能燃燒，生成氮化鎂（鎂元素顯+2價，氮元素呈負三價，氮化鎂的化學式為：Mg₃N₂），則反應的化學方程式為：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．
答案：
②20%
（1）將氧氣全部耗盡，防止氧氣在鎂條燃燒時造成干擾
（2）3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂

點評 根據(jù)對空氣組成成分的認識，利用鎂的性質(zhì)及題中資料信息，分析導致實驗中所出現(xiàn)現(xiàn)象的可能性，考查獲得信息解決問題的能力．