Question

【題目】某科學興趣小組查閱資料得知鎂可在氮氣中燃燒生成固體氮化鎂（其中氮元素的化合價為- 3價） , 設計了如下方案進行驗證。

步驟1.用盛水的水槽、無底的廣口瓶、燃燒匙、蒸發皿、橡皮塞等裝配成如圖所示的裝置。另準備一只有一根銅絲穿過的橡皮塞,銅絲末端固定一根鎂條。

步驟2.點燃燃燒匙中足量的紅磷,迅速塞好橡皮塞。待充分冷卻,觀察到廣口瓶內水面上升的體積約占瓶內原空氣總體積的 左右。

步驟3.往水槽中加水使廣口瓶內外水面相平。點燃鎂條,迅速更換橡皮塞,觀察到鎂條在廣口瓶內仍繼續燃燒。待冷卻后廣口瓶內水位繼續上升。

（1）步驟2的目的是____________________________；同時也驗證了氧氣約占空氣體積約 。寫出步驟2中紅磷反應的化學方程式____________________________；

（2）在步驟3“待冷卻后廣口瓶內水位繼續上升”是由于瓶內氣壓____________________________（選填 “大于”“小于”或“等于”）外界氣壓。

（3）請寫出鎂在氮氣中燃燒的化學方程式 ____________________________；鎂在氧氣中和在氮氣中的燃燒,均屬于基本反應類型中的____________________________反應。

Answer 1

【答案】消耗掉氧氣，排除氧氣的干擾 小于 化合

【解析】

紅磷在氧氣中點燃生成五氧化二磷，鎂在氮氣中燃燒生成氮化鎂，鎂在氧氣中燃燒生成氧化鎂。

（1）氧氣可以和鎂反應，要能夠準確的判斷出鎂確實與氮氣發生了反應，必須先排除氧氣的干擾，紅磷在氧氣中點燃生成五氧化二磷，故步驟2的目的是消耗掉氧氣，排除氧氣的干擾；同時也驗證了氧氣約占空氣體積約 。步驟2中紅磷反應的化學方程式為。

（2）在步驟3“待冷卻后廣口瓶內水位繼續上升”，說明瓶內的壓強小于外界大氣壓，故由于瓶內氣壓小于外界氣壓。

（3）鎂在氮氣中燃燒生成氮化鎂，反應的化學方程式為；鎂在氧氣中燃燒生成氧化鎂，鎂在氧氣中和在氮氣中的燃燒，均符合多變一，故屬于基本反應類型中的化合反應。