Question

某校研究性學習小組發現鎂條在空氣中燃燒的產物也為固態，想用鎂條代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，用右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，發現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：

鎂在燃燒時要消耗一部分氣體，使集氣瓶內壓強減小

．
（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氮氣．
[發現問題]氮氣是怎么減少的呢？
[假設一]氮氣與鎂條反應而減少．
[假設二]

氮氣與細沙反應

．
[查閱資料]
鎂條可以在氮氣中燃燒，生成氮化鎂固體，反應的文字表達式為：

鎂+氮氣

點燃

氮化鎂

，反應類型為

化合反應

．

Answer 1

分析：（1）根據反應的特點結合大氣壓強來解答該題；
（2）根據氧氣占空氣的體積分數來解答，并分析可能的原因，對于假設二，可以根據題給的信息作出合理的假設．

解答：解：（1）鎂在燃燒時要消耗一部分氣體，同時生成的氧化鎂為固體，所以冷卻后會使瓶內外產生一個壓強差，從而使水進入集氣瓶；
（2）氧氣約占空氣體積的21%，所以若鎂只和氧氣反應，水進入集氣瓶的體積不會超過21%，而題中的實驗結果為進入了約70%，所以結合空氣的成分可以知道可能是鎂條與氮氣也發生了反應，當然也可能是氮氣與其它物質發生了反應，例如和細沙發生了反應．
故答案為：（1）鎂在燃燒時要消耗一部分氣體，使集氣瓶內壓強減小；
（2）21；氮氣與細沙反應；鎂+氮氣

點燃

氮化鎂；化合反應．

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