【题目】某同学用镁条测定空气中氧气含量,实验完毕,冷却后进入水的体积远大于总容积的1/5,且产生了淡黄色固体。某兴趣小组对此现象作如下探究。

问题】为什么会生成淡黄色固体?为什么测得氧气的体积分数会明显偏大?

资料】镁元素化合物的颜色:

MgO

MgCl2

Mg3N2

Mg(NO3)2

MgCO3

Mg(OH)2

白色

白色

淡黄色

白色

白色

白色

猜想(1)小组成员一致认为产物中一定不含有氯化镁,理由是__________

(2)分析资料,小组成员认为淡黄色固体是Mg3N2,是由镁与空气中的______(填化学式)反应生成的,导致进入水的体积远大于总容积的1/5

实验】小组成员设计并进行了下列实验。

①组装仪器(如下图,钟罩下端无底)

②将足量白磷在空气中点燃后,迅速伸入钟罩内,塞紧橡皮塞(1)

③待钟罩内水面不再变化时,向水槽中加水,使水槽中液面与钟罩内液面相平;

④打开橡皮塞,将燃着的螺旋状镁条迅速伸入钟罩内,塞紧橡皮塞(2)

⑤待钟罩内水面不再变化时,观察钟罩内壁及表面皿中出现淡黄色固体。

分析(3)请将步骤①补充完整____________

(4)步骤②中将足量白磷在钟罩内燃烧的目的是_________;钟罩内水面的变化情况是___________

(5)步骤③中加水的目的是为了防止__________

结论小组同学的猜想正确

拓展(6)通过以上探究,你对燃烧有什么新认识?请写一点_____


参考答案:

【答案】 空气中不含氯元素 N2 检查装置的气密性 除去钟罩内空气中的氧气,以便镁条在氮气中燃烧 先下降后上升 防止在打开橡皮塞时空气进入钟罩,影响后续实验 燃烧不一定需要氧气(合理即可)

【解析】(1)根据质量守恒定律,反应前后,元素的种类保持不变,因为空气中没有含氯元素的物质,所以产物中不可能有氯化镁; (2) 根据资料,氮化镁的颜色为淡黄色,所以有可能是氮气造成的;(3) 要使本实验成功,必须注意以下几点:①装置的气密性好;②白磷足量;③必须冷却到室温再读数等;故组装仪器后,要检查气密性;(4) 步骤①中足量白磷在钟罩内燃烧的目的是除去钟罩内空气中的氧气以便镁条在氮气中燃烧;(5) 步骤②中加水的目的是使钟罩内外气压一致,防止空气进入钟罩白磷燃烧发出黄光、冒出白烟,白磷燃烧放出热量,钟罩内的气压会变大,因此液面会下降,等冷却后,气压变小,液面会上升(6) 通过以上探究可知,燃烧不一定需要氧气参加,特殊情况下,二氧化碳不能用来灭火等。

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