(10分)某校研究性学习小组用右图装置进行镁条在空气中燃烧的实验:将镁条燃烧、冷却后打开止水夹。【发现问题】进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的30%。如果镁条
题型:不详难度:来源:
(10分)某校研究性学习小组用右图装置进行镁条在空气中燃烧的实验:将镁条燃烧、冷却后打开止水夹。
【发现问题】 进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的30%。如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积应不超过其容积的 %。可现进入集气瓶中水的体积约为其容积的30%,根据空气的组成,可推出减少的气体中一定有氮气,这种推测的理由是 。剩余约70%的气体主要成份是 。 【提出假设】镁条能与空气中的氮气发生化学反应。 【探究实验】 接着上述实验,先拿开装置中集气瓶的胶塞,然后迅速把点燃的镁条伸进含有剩余气体的集气瓶中。发现镁条能在余下的气体中剧烈燃烧。 【实验结论】根据上述探究实验,你得的结论是 。 【查阅资料】 ①镁条在氮气中能燃烧并生成氮化镁(Mg3N2)固体。根据资料,氮化镁中氮元素的化合价 ,该反应的化学方程 。 ②镁条除了能与氮气反应,还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁。请你写出该反应的化学方程式 。 【实验反思】通过以上探究,你对燃烧有了什么新的认识: 。(写出一点即可)。 |
答案
21 假设氧气全部反应,除氧气外,被消耗的气体体积占集气瓶容积的9%,所以被消耗气体占空气的体积分数一定超过9%,只有氮气符合要求 氮气 镁条能在氮气中燃烧 ①-3 3Mg+N2 点燃 Mg3N2 ②2Mg+CO2 点燃 C+2MgO 燃烧不一定非要有氧气参加;或二氧化碳在特定条件下不一定能灭火,甚至还能支持燃烧等。 |
解析
试题分析:【发现问题】如果镁条只和空气中的氧气反应,根据空气中氧气所占体积分数可知,进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的21%;现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成及各成分的体积分数(氧气占21%,氮气占78%),可推出减少的气体中有氮气,因为假设氧气全部反应完,除氧气外,被消耗的气体体积占集气瓶容积的9%,而空气中除了氮气和氧气外,所有气体仅占总体积的1%,只能是氮气参加了反应。当然剩余约70%的气体中主要成份仍是氮气。 【实验结论】根据上述探究实验,“发现镁条能在余下的气体中剧烈燃烧”,说明镁条能在氮气中燃烧。 【查阅资料】①根据化合物中元素的化合价的代数和为零,已知镁的化合价为+2,所以氮化镁(Mg3N2)固体中氮元素的化合价为-3价;已知镁条在氮气中能燃烧并生成氮化镁(Mg3N2)固体,故其化学反应方程式为3Mg+N2 点燃 Mg3N2。 ②根据题意,镁条在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁。故该反应的化学方程式为2Mg+CO2 点燃 C+2MgO 【实验反思】通过以上探究,可以发现:镁与氮气和二氧化碳都能发生燃烧,说明燃烧不一定需要氧气。 点评:本题是根据对空气组成成分的认识,利用镁的性质及题中资料信息,完成“镁在空气中燃烧”的实验探究,通过分析导致实验中所出现现象的可能性,培养学生的知识迁移转换的思想,提高了学生灵活运用知识的能力,可以达到举一反三的效果。 |
举一反三
下列关于物质的性质和用途说法中,不正确的是A.氧气具有可燃性,用于火箭发射 | B.洗洁精具有乳化作用,用于去除油污 | C.氮气常温下化学性质稳定,用于食品防腐 | D.稀有气体在通电时会发出不同颜色的光,用于制成各种灯具 |
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右图所示装置可用于测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶内加入少量水,并做上记号。下列有关该实验的说法中,正确的是 A.弹簧夹没夹紧不会对实验结果产生影响 | B.燃烧匙内盛放过量的红磷会导致实验结果偏大 | C.没等装置冷却就打开弹簧夹会导致实验结果偏大 | D.点燃红磷伸入瓶中时,没有立即塞紧瓶塞会导致实验结果偏大 |
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当今世界三大环境问题是酸雨、臭氧层的破坏和温室效应,其中造成酸雨的主要原因是人们向空气排放了大量的有害气体,它们主要是……… ( ).A.CO和CO2 | B.SO2和CO2 | C.NO2和SO2 | D.O3和CO |
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下列有关物质用途的描述中,错误的是A.氢气作清洁燃料 | B.氮气用作焊接金属的保护气 | C.O2做气体燃料 | D.稀有气体用于制作霓虹灯 |
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