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Mg3N2，設計了如下方案進行驗證。步驟1：用盛水的水槽、無底的廢廣口瓶、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：引燃燃燒匙中足量的紅磷，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水面原上方空間的1／5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，更換橡皮塞，鎂條在廣口瓶內繼續燃燒，發出紅光，放出熱量。待冷卻后廣口瓶內水位繼續上升。

(1)步驟2的目的是_____________________。

(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_______（填“大于”、“小于”或“等于”）外界氣壓。

(3)根據上述實驗和你所學的知識，請寫出鎂在空氣中燃燒時的化學方程式：_______。

Answer 1

【答案】 除去廣口瓶內空氣中的氧氣 小于 2Mg＋O22MgO、3Mg＋N2Mg3N2

【解析】本題屬于信息題的考查，可以依據題目提供的信息結合磷燃燒，鎂的燃燒等相關的知識進行分析得出結論。

（1）氧氣能與鎂反應，要能夠準確的判斷出鎂確實能與氮氣發生了反應，必須先排除氧氣的干擾；故答案為：除去廣口瓶內空氣中的氧氣

（2）廣口瓶中的水位上升，說明瓶內的壓強小于外界大氣壓，由于氧氣已被消耗掉，所以同時也說明了鎂和氮氣發生了反應；

（3）根據實驗現象可以判斷鎂在空氣中可以和氧氣及氮氣發生反應。鎂與氧在點燃時反應生成了氧化鎂，鎂與氮氣在點燃時生成了氮化鎂。化學方程式分別為：

2Mg＋O22MgO、3Mg＋N2Mg3N2