Question

13．某校研究性學習小組用下圖裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗，燃燒、冷卻后打開止水夾，進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的70%．
（1）燃燒、冷卻后打開止水夾，水能進入集氣瓶中的原因是：集氣瓶內氣體被消耗，導致壓強減小，在大氣壓的作用下，水壓入集氣瓶
（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的21%．現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據空氣的組成可推出減少的氣體中還有氮氣；
【查閱資料】鎂條在氮氣中能燃燒，產物為氮化鎂（Mg₃N₂）固體，請寫出鎂條在氮氣中能燃燒的文字表達式氮氣+鎂$\stackrel{點燃}{→}$氮化鎂．

Answer 1

分析 （1）當集氣瓶中的氣體減少時，會導致壓強減小；
（2）因為空氣中氮氣、氧氣所占的體積分數(shù)是99%，進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據空氣的組成可推出減少的氣體中有氧氣和氮氣；
（3）根據氮氣和鎂在點燃條件下能生成氮化鎂．

解答 解：（1）鎂條燃燒時會與空氣中的氧氣反應生成固體氧化鎂，致使瓶內氣體減少壓強減小，水在大氣壓作用下進入瓶中；
（2）由于氧氣只占空氣體積的21%，如果鎂條只和空氣中的氧氣反應，瓶內氣體只能減少原體積的21%，所以進入水的體積最多不超過其容積的21%；實驗中進入瓶中水的體積達70%，說明反應消耗空氣的體積為70%，因此已不是僅消耗氧氣了，還應消耗部分氮氣；
（3）鎂條在氮氣中燃燒的化學方程式為：氮氣+鎂$\stackrel{點燃}{→}$氮化鎂．
故答案為：
（1）集氣瓶內氣體被消耗，導致壓強減小，在大氣壓的作用下，水壓入集氣瓶；
（2）21；氮氣；
（3）氮氣+鎂$\stackrel{點燃}{→}$氮化鎂．

點評 本題主要考查鎂的性質和化學式的書寫等方面的知識，書寫化學式時要注意正負化合價的代數(shù)和為零的原則．