Question

【題目】某同學用鎂條測定空氣中氧氣含量，實驗完畢，冷卻后進入水的體積遠大于總容積的1/5，且產生了淡黃色固體。某興趣小組對此現象作如下探究。 【問題】為什么會生成淡黃色固體?為什么測得氧氣的體積分數會明顯偏大？ 【資料】鎂元素化合物的顏色：

物質	MgO	MgCl2	Mg3N2	Mg(NO3)2	MgCO3	Mg(OH)2
顏色	白色	白色	淡黃色	白色	白色	白色

（1）【猜想】
小組成員一致認為產物中一定不含有氯化鎂，理由是；
（2）分析資料，小組成員認為淡黃色固體是Mg3N2 ， 是由鎂與空氣中的(填化學式)反應生成的，導致進入水的體積遠大于總容積的1/5。
（3）【實驗】小組成員設計并進行了下列實驗。 ①組裝儀器(如下圖，鐘罩下端無底)。 ②將足量白磷在空氣中點燃后，迅速伸入鐘罩內，塞緊橡皮塞(圖1)； ③待鐘罩內水面不再變化時，向水槽中加水，使水槽中液面與鐘罩內液面相平； ④打開橡皮塞，將燃著的螺旋狀鎂條迅速伸入鐘罩內，塞緊橡皮塞(圖2)； ⑤待鐘罩內水面不再變化時，觀察鐘罩內壁及表面皿中出現淡黃色固體。
【分析】
請將步驟①補充完整。
（4）步驟②中將足量白磷在鐘罩內燃燒的目的是；鐘罩內水面的變化情況是。
（5）步驟③中加水的目的是為了防止。 【結論】小組同學的猜想正確。
（6）【拓展】通過以上探究，你對燃燒有什么新認識？請寫一點。

Answer 1

【答案】
（1）空氣中不含氯元素
（2）N2
（3）檢查裝置的氣密性
（4）除去鐘罩內空氣中的氧氣,以便鎂條在純凈的氮氣中燃燒,先下降后上升
（5）在打開橡皮塞時空氣進入鐘罩,影響后續實驗
（6）燃燒不一定需要氧氣
【解析】

解：（1）小組成員一致認為產物中一定不含有氯化鎂，理由是空氣中不含氯元素，因此鎂在空氣中燃燒不可能生成氯化鎂；
（2）小組成員認為淡黃色固體是Mg3N2，這是因為鎂的化合物中只有氮化鎂是淡黃色固體，空氣中只有氮氣中含有氮元素，因此氮化鎂是由鎂與空氣中的N2反應生成的，導致進入水的體積遠大于總容積的；
【實驗】①為了防止裝置漏氣影響實驗結果，一定要檢查裝置的氣密性；
（3）將步驟①補充完整為：檢查裝置的氣密性；
（4）步驟②中將足量白磷在鐘罩內燃燒的目的是除去鐘罩內空氣中的氧氣，以便鎂條在純凈的氮氣中燃燒；
白磷燃燒放熱，導致裝置中氣壓增大，鐘罩內液面下降，完全反應后，氧氣消耗，氣壓減小，在外界大氣壓作用下，鐘罩內液面上升，因此鐘罩內水面的變化情況是先下降后上升；
（5）步驟③中，白磷燃燒消耗氧氣，導致鐘罩內氣壓減小，加入水后鐘罩內氣壓與大氣壓相等，能夠防止打開橡皮塞時空氣進入鐘罩內，因此加水的目的是為了防止在打開橡皮塞時空氣進入鐘罩，影響后續實驗；
（6）通過以上探究可知，燃燒不一定需要氧氣參加，即可燃物在一定條件下也可以和其它物質發生反應.
所以答案是：（1）空氣中不含氯元素；（2）N2；（3）檢查裝置的氣密性；（4）除去鐘罩內空氣中的氧氣，以便鎂條在純凈的氮氣中燃燒；先下降后上升；（5）在打開橡皮塞時空氣進入鐘罩，影響后續實驗；（6）燃燒不一定需要氧氣.
【考點精析】掌握質量守恒定律及其應用和燃燒與燃燒的條件是解答本題的根本，需要知道①質量守恒定律只適用于化學變化，不適用于物理變化；②不參加反應的物質質量及不是生成物的物質質量不能計入“總和”中；③要考慮空氣中的物質是否參加反應或物質（如氣體）有無遺漏；燃燒的條件：（缺一不可）（1）可燃物（2）氧氣（或空氣）（3）溫度達到著火點．