Question

【题目】某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2，设计了如下方案进行验证。步骤1：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1／5左右。步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。

(1)步骤2的目的是_____________________。

(2)在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压_______（填“大于”、“小于”或“等于”）外界气压。

(3)根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的化学方程式：_______。

Answer 1

【答案】 除去广口瓶内空气中的氧气 小于 2Mg＋O22MgO、3Mg＋N2Mg3N2

【解析】本题属于信息题的考查，可以依据题目提供的信息结合磷燃烧，镁的燃烧等相关的知识进行分析得出结论。

（1）氧气能与镁反应，要能够准确的判断出镁确实能与氮气发生了反应，必须先排除氧气的干扰；故答案为：除去广口瓶内空气中的氧气

（2）广口瓶中的水位上升，说明瓶内的压强小于外界大气压，由于氧气已被消耗掉，所以同时也说明了镁和氮气发生了反应；

（3）根据实验现象可以判断镁在空气中可以和氧气及氮气发生反应。镁与氧在点燃时反应生成了氧化镁，镁与氮气在点燃时生成了氮化镁。化学方程式分别为：

2Mg＋O22MgO、3Mg＋N2Mg3N2