Question

某校研究性學習小組用右下圖裝置進行鎂條在空氣中燃燒的實驗：

（1）若鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積

 

%．現(xiàn)進入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮氣．
發(fā)現(xiàn)問題：氮氣是怎么減少的呢？
推測一：氮氣與鎂條反應(yīng)而減少；
推測二：

 

；
查閱資料：鎂條能在氮氣中燃燒，生成氮化鎂（Mg₃N₂）固體，反應(yīng)的方程式為：

 

．
（2）通過以上探究，你對燃燒有關(guān)知識的新認識是

 

；請你對此認識再舉一例（用化學方程式表示）

 

．

Answer 1

分析：（1）消耗多少體積的氣體，則進入燒杯的水，便是多少體積．氮氣減少不是與鎂條反應(yīng)就是自身起了變化．
根據(jù)化合價原則，計算氮化鎂（Mg₃N₂）固體氮元素的化合價；③已知反應(yīng)物和生成物，把Mg₃N₂的計量數(shù)定為“1”，配平化學方程式．
（2）燃燒不一定需要氧氣，鎂與氮氣和二氧化碳都能發(fā)生燃燒，還有鈉在氯氣中的燃燒等．

解答：解：（1）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，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(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮氣，則氮氣可能是自身的溶解或加熱變成了別的物質(zhì)．根據(jù)化合物中元素的化合價的代數(shù)和為零，所以氮化鎂（Mg₃N₂）固體氮元素的化合價為-3價．
故答案為：21%；氮氣受熱與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)（或氮氣溶于水）；3Mg+N₂

點燃  .

Mg₃N₂
（2）鎂與氮氣和二氧化碳都能發(fā)生燃燒，說明燃燒不一定需要氧氣．
故答案為：燃燒不一定需要氧氣；2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C  （或 2Na+Cl₂

點燃  .

2NaCl ）

點評：根據(jù)已有知識，在情景相似的情況下，進行知識地大膽遷移，是解決新問題的一種重要方法．