Question

某學習小組用如圖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體積的70%．
（1）如圖中A儀器的名稱是

燒杯

（2）瓶底鋪細沙的原因是

防止生成的熔融物濺落炸裂瓶底

，
（3）待鎂條完全燃燒后冷卻至室溫，打開止水夾，水能進入集氣瓶中的原因是：

瓶內氣體減少、壓強減小，水沿導管進入瓶內

（4）據水進入集氣瓶中可以推斷集氣瓶中剩余氣體的性質是

不溶于水，不燃燒、不支持燃燒

；
（5）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一定有

氮氣

．
（6）提出問題：除氧氣與鎂條反應外，瓶內氣體減少的可能原因還有哪些？
假設一：二氧化碳能與鎂條反應而減少．
假設二：

鎂條能與氮氣反應

查閱資料：
①鎂條在氮氣中能燃燒，產物為氮化鎂（Mg₃N₂）固體．
②鎂條點燃后，能在二氧化碳中繼續燃燒，生成碳和氧化鎂．
該反應的文字表達式為

鎂+二氧化碳

點燃

碳+氧化鎂

（7）小明同學由該實驗得到啟發，
設計了如圖所示的測定實驗：

但是他看到的現象是水面并沒有上升約

1

5

，
原因是

蠟燭燃燒消耗氧氣但又生成新的氣體

，
由此我們總結出測定空氣中氧氣含量時，所用的反應物應滿足的條件是

反應物是固體且只和氧氣反應，反應后不能生成氣體物質

．

Answer 1

分析：（1）熟悉常用儀器的名稱和用途．
（2）根據實驗的注意事項和現象分析回答．
（3）根據鎂燃燒消耗了氣體，瓶內壓強減小分析．
（4）根據鎂條熄滅、水進入瓶內分析氮氣的性質．
（5）根據空氣中氧氣的體積分數進行分析解答．
（6）根據空氣的成分進行猜想，根據鎂和二氧化碳的反應寫出反應的文字表達式．
（7）根據蠟燭燃燒的生成物的狀態分析解答．

解答：解：（1）由圖示可知標號儀器的名稱是燒杯；
（2）鎂在燃燒時能放出大量的熱，瓶底鋪細沙的原因是：防止生成的熔融物濺落炸裂瓶底．
（3）鎂燃燒消耗的氣體，瓶內氣體減少，瓶內壓強減小，水沿導管進入瓶內．
（4）由上述實驗可知，剩余的氣體主要為氮氣，由鎂條能熄滅、水進入瓶內可得出氮氣的性質為：不溶于水，不燃燒、不支持燃燒．
（5）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一定有氮氣．
（6）由于空氣的成分中主要含有氮氣、氧氣、二氧化碳等．除氧氣與鎂條反應外，瓶內氣體減少的可能原因還有：二氧化碳能與鎂條反應而減少或者鎂條能與氮氣反．所以假設二為：鎂條能與氮氣反應．鎂和二氧化碳的反應生成了碳和氧化鎂，反應的文字表達式是：鎂+二氧化碳

點燃

碳+氧化鎂．
（7）小明再用蠟燭測定空去中氧氣的體積分數時，他看到的現象是水面并沒有上升約1/5，原因是：蠟燭燃燒消耗氧氣但又生成新的氣體．通過上述實驗可以看出：由此我們總結出測定空氣中氧氣含量時，所用的反應物應滿足的條件是：反應物是固體且只和氧氣反應，反應后不能生成氣體物質．
故答為：（1）燒杯；
（2）防止生成的熔融物濺落炸裂瓶底；
（3）氣體減少、壓強減小，水沿導管進入瓶內；
（4）不溶于水，不燃燒、不支持燃燒；
（5）21%．氮氣；
（6）假設二：鎂條能與氮氣反應．鎂+二氧化碳

點燃

碳+氧化鎂；
（7）小蠟燭燃燒消耗氧氣但又生成新的氣體．反應物是固體且只和氧氣反應，反應后不能生成氣體物質．

點評：根據對空氣組成成分的認識，利用鎂的性質，分析導致實驗中所出現現象的可能性；在平時的學習過程中要注意培養自己從題中資料獲得信息解決問題的能力．