Question

某校研究性学习小组用如图装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中的水的体积约占集气瓶容积的70%．
（1）图中A仪器的名称是

 

，燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入广口瓶的原因是

 

．
（2）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最 多不超过其容积的

 

%，现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气．
【发现问题】氮气是怎么减少的呢？
【假设一】氮气与镁条反应而减少．
【假设二】

 

（只要求写出一条）．
【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg₃N₂）．氮化镁中氮的化合价是

 

．镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，该反应的类型

 

．
（3）通过以上探究，你对燃烧的有关知识有了什么新的认识：

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,空气的成分及各成分的体积分数,有关元素化合价的计算,反应类型的判定,燃烧与燃烧的条件

专题：科学探究

分析：本题能使同学们体会到实验探究的一般过程，通过实验分析可知：图中A仪器的名称是烧杯，燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入广口瓶的原因是：镁与空气中的气体反应，瓶内压强减少，因此水能进入广口瓶；如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的21%，现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气，氮气是怎么减少的呢？猜想二：氮气能溶于水或氮气与水反应等；氮化镁（Mg₃N₂）中，镁元素的化合价是+2价，因此氮元素的化合价是-3价；镁和二氧化碳气体在点燃的条件下生成碳和氧化镁，该反应属于置换反应；通过以上探究，对燃烧的新认识是：燃烧不一定有氧气参加；镁条失火，不能用氮气和二氧化碳灭火等．

解答：解：（1）通过实验分析可知：图中A仪器的名称是烧杯，燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入广口瓶的原因是：镁与空气中的气体反应，瓶内压强减少，因此水能进入广口瓶；故答案为：烧杯；镁与空气中的气体反应，瓶内压强减少，因此水能进入广口瓶；
（2）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的21%，现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气，氮气是怎么减少的呢？猜想二：氮气能溶于水或氮气与水反应等；氮化镁（Mg₃N₂）中，镁元素的化合价是+2价，因此氮元素的化合价是-3价；镁和二氧化碳气体在点燃的条件下生成碳和氧化镁，该反应属于置换反应；故答案为：21；氮气能溶于水；-3价；置换反应；
（3）通过以上探究，对燃烧的新认识是：燃烧不一定有氧气参加；镁条失火，不能用氮气和二氧化碳灭火等；故答案为：燃烧不一定有氧气参加；镁条失火，不能用氮气和二氧化碳灭火等

点评：本考点既考查了实验步骤的设计，又考查了化合价和燃烧的条件等，还对实验进行了评价，综合性比较强．实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．