Question

【題目】某研究小組用如圖所示裝置，探究能否用鎂條代替紅磷測定空氣中氧氣含量。

（提出猜想）

猜想1：可以代替，因為鎂條與氧氣反應后不會產生氣體

猜想2：不能代替，因為鎂條可能會與空氣中的其他成分發生反應

（進行實驗）

步驟	實驗操作	實驗現象
Ⅰ	組裝好裝置后，打開止水夾，手捂集氣瓶，一段時間后，松開手	燒杯中導管口有氣泡冒出，松手后，燒杯中導管末端有一段液柱
Ⅱ	關閉止水夾，點燃鎂條，迅速伸入集氣瓶中，塞好塞子	鎂條燃燒，放出大量熱，發出耀眼白光，生成大量白煙，剩余固體為白色帶狀物還夾雜著極少量淡黃色的固體
Ⅲ	冷卻至室溫，打開止水夾	燒杯中水從導管進入集氣瓶中，體積約為集氣瓶體積的

（解釋與結論）

（1）步驟Ⅰ的實驗目的是_____。

（2）步驟Ⅱ中，關閉止水夾的目的是_____。

（3）根據實驗現象中的_____（寫一個即可）可以推測猜想2成立。

①（繼續探究）經查閱資料得知氮化鎂（Mg3N2）為淡黃色的固體，于是小晴猜想鎂條還可能會與空氣中的_____發生反應；

②（設計實驗）她設計實驗方案證明自己的猜想_____；

③（實驗結論）鎂條與氮氣反應的化學方程式為：_____；

④（反思與評價）通過上述探究活動，你對燃燒有什么新的認識？_____。

Answer 1

【答案】檢查裝置的氣密性 防止溫度升高導致氣壓增大，將部分氣體壓出集氣瓶 生成物中有極少量淡黃色的固體或進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶體積的（寫一個即可）。 氮氣 將點燃的鎂條伸入充滿氮氣的集氣瓶中； 3Mg+N2Mg3N2 燃燒不一定在氧氣中進行（其他合理答案均可）

【解析】

（1）步驟Ⅰ的實驗目的是：檢查裝置的氣密性。

（2）步驟Ⅱ中，關閉止水夾的目的是：防止溫度升高導致氣壓增大，將部分氣體壓出集氣瓶。

（3）根據實驗現象中的：已知氧氣和鎂反應生成白色的氧化鎂，生成物中有極少量淡黃色的固體說明反應生成了其他物質，且已知氧氣只占空氣總體積的，故進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶體積的 說明空氣中的其他物質參與了反應。

①繼續探究：經查閱資料得知氮化鎂（Mg3N2）為淡黃色的固體，猜想鎂條還可能會與空氣中的氮氣發生反應；

②設計實驗：設計實驗方案：將點燃的鎂條伸入充滿氮氣的集氣瓶中，觀察現象；

③實驗結論：鎂條與氮氣反應生成氮化鎂，反應方程式為：3Mg+N2Mg3N2；

④反思與評價：通過上述探究活動可知：燃燒不一定在氧氣中進行；在一定的條件下，氮氣也支持燃燒等（其他合理答案均可）。