Question

(4分)某校研究性學(xué)習(xí)小組用下圖裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實驗。當(dāng)燃燒停止，冷卻后打開止水夾，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶體積的70％。請回答：

(1)冷卻后打開止水夾，水能進(jìn)入集氣瓶的原因是                  。
(2)如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的        ％�，F(xiàn)進(jìn)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?dú)狻?nbsp;
【發(fā)現(xiàn)問題】氮?dú)馐窃趺礈p少的呢?
【作山假設(shè)】氮?dú)馀c鎂條反應(yīng)而減少。
【查閱資料】鎂條在氮?dú)庵心苋紵�，產(chǎn)物為氮化鎂(Mg₃N₂)固體。請你寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式                  ，氮化鎂中氮元素的化合價為        價。

Answer 1

（1）鎂條燃燒消耗集氣瓶中的氣體，且產(chǎn)物為固體，瓶中氣壓減�。�
（2）21；        鎂+氮?dú)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824104924089513.png" style="vertical-align:middle;" />氮化鎂；    -3。

試題分析：空氣中含有氧氣21%，氮?dú)?8%，其他氣體1%，利用燃燒的方法除去集氣瓶中部分氣體，降低瓶內(nèi)氣壓，利用大氣壓將水壓入瓶內(nèi)，通過壓入水的體積來推測瓶內(nèi)被消耗的氣體的體積。題中（1）鎂條燃燒消耗集氣瓶中的氣體，且產(chǎn)物為固體，瓶中氣壓減小，故水會流入瓶內(nèi)；（2）鎂條在氮?dú)庵心苋紵�，產(chǎn)物為氮化鎂(Mg₃N₂)固體。該反應(yīng)的文字表達(dá)式鎂+氮?dú)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824104924089513.png" style="vertical-align:middle;" />氮化鎂；化合物中各元素化合價的代數(shù)和等于零，鎂的化合價是+2價，設(shè)氮化鎂中氮元素的化合價為X，則（+2）×3+X×2="0" ，解得X=-3價。
點評：本題考查空氣成份的測定，綜合了物理學(xué)中的大氣壓知識，還考了化合價的計算，綜合性較強(qiáng)。