镁条在空气中燃烧

镁条在空气中燃烧
题目&答案某研究性学习小组用下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。

（1）待镁条完全燃烧后冷却至室温，打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因是：瓶内气体减少，导致压强减小，水沿导管进入瓶内。

（2）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%，根据空气的组成可推出减少的气体中一定有氮气。

【发现问题】此气体是怎么减少的呢？
【假设一】二氧化碳与镁条反应而减少。

【假设二】氮气与镁条的反应而减少。

【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg3N2）
固体．镁条在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁。

考点
测定空气中氧气含量的探究。

专题
空气与水
分析
（1）镁燃烧消耗瓶内气体生成固体物质，瓶内气体减少，压强减小；
（2）氧气约占空气体积分数的21%，而氮气占78%，从而可判断只消耗氧气时，气体减少原体积的21%；而气体减少达70%时，大部分气体被消耗，说明减少的气体已不完全为氧气了，还应消耗了占空气78%的部分氮气；
【假设二】根据空气组成中78%的为氮气且不能溶于水，实验中气体减少量达70%，因此可推断应有氮气参加了镁条的燃烧反应。

解答：
（1）镁条燃烧时会与空气中的氧气反应生成固体氧化镁，致使瓶内气体减少压强减小，水在大气压作用下进入瓶中；
（2）由于氧气只占空气体积的21%，如果镁条只和空气中的氧气反应，瓶内气体只能减少原体积的21%，所以进入水的体积最多不超过其容积的21%；实验中进入瓶中水的体积达70%，说明反应消耗空气的体积为70%，因此已不是仅消耗氧气了，还应消耗部分氮气；
【假设二】占空气体积分数78%的氮气不能溶于水，因此所消耗氮气不会是由于溶解所造成，故可猜想氮气与镁条发生反应而被消耗。

故答案为：（1）瓶内气体减少，导致压强减小，水沿导管进入瓶内；（2）21；氮气；【假设二】氮气与镁长的反应而减少。

点评：
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，分析导致实验中所出现现象的可能性，考查获得信息解决问题的能力。

题目&答案某校研究性学习小组用如图装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%．
（1）燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因
是：集气瓶内气体被消耗，导致压强减小，在大气压的作
用下，水压入集气瓶．
（2）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%，根据空气的组成可推出减少的气体中还有氮气。

【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg3N2）固体．请写出镁条在氮气中能燃烧的化学方程式（N2+3Mg点燃
→Mg3N2）。

考点
实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．
专题
化学用语和质量守恒定律；科学探究．
分析
（1）当集气瓶中的气体减少时，会导致压强减小；
（2）因为空气中氮气、氧气所占的体积分数是99%，进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氧气和氮气；
（3）氮气和镁在点燃条件下能生成氮化镁．
解答
（1）燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因是：集气瓶内气体被消耗，导致压强减小，在大气压的作用下，水压入集气瓶．
（2）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最多不超过其容积的21%．故填：21%．
（3）镁条在氮气中燃烧的化学方程式为：（N2+3Mg点燃
→Mg3N2）
点评
本题主要考查镁的性质和化学方程式的书写等方面的知识，书写化学方程式时要注意遵循质量守恒定律。

题目&答案许多物质在空气中燃烧后，易导致空气污染．
（1）如图所示镁带燃烧的白烟直接扩散到空气，会导致空气污染；
（2）通常镁带燃烧时，需要在酒精灯上点燃，从燃烧的条件分析其
原因是：温度达到可燃物的着火点以上
（3）化石燃料燃烧后产生的二氧化硫、二氧化氮（SO2或、NO2），
易导致在空气中形成酸雨．
考点
空气的污染及其危害；酸雨的产生、危害及防治；燃烧与燃烧的条件．
专题
生产、生活、环保类简答题．
分析
本题以燃烧现象为中心，综合考查了空气污染及其防治，还有燃烧条件，解答时要根据书本所学知识，通过仔细分析然后再回答．空气污染的主要原因是近代工业和交通运输业的迅猛发展，大量使用化石燃料，空气的主要污染物有颗粒物质、一氧化碳、二氧化硫、氮的氧化物、碳氢化合物等，其中二氧化硫和氮的氧化物随着雨水降落还会形成酸雨．
解答
（1）镁条燃烧会形成许多白烟，烟是固体小颗粒漂浮在空气里形成的，对空气会产生一定的污染；
（2）可燃物燃烧需要的条件是即要与空气或氧气接触，还要同时使温度达着火点，二者缺一不可，用酒精灯点燃，就是使温度达到媄条的着火点；
（3）化石燃料中含有许多含硫、氮的物质，当它们随着燃料燃烧后，生成二氧化硫和氮的氧化物，随雨水降落，使雨水呈酸性，这就是酸雨．
故答案是：
（1）白烟；
（2）温度达到可燃物的着火点以上；
（3）二氧化硫、二氧化氮或SO2、NO2．
点评
本题不难，是常规题，主要利用课本所学知识经分析即可解答，因此平时学习要打好基础．题目&答案在测定空气中氧气的含量时，常用红磷，写出红磷在空气中燃烧的化学方程式（4P+5O2点燃
→2P3O5）；而某校研究性学习小组用如图装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%．
（1）反应装置如图．在燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是瓶内气压减少。

（2）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最多不超过其容积的1/5，现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气．【发现问题】氮气是怎样减少的呢？
【假设】镁与氮气反应
【查阅资料】
（1）镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg3N2）．
（2）镁条还能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和炭，写出该反应的化学方程式（2Mg+CO2
点燃
→2MgO+C）
（3）通过以上探究，你对燃烧的有关知识有了什么新的认识：燃烧不一定要有氧气参加
考点
空气组成的测定；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式；燃烧与燃烧的条件．
专题
空气与水
分析
（1）镁燃烧后，烧杯内的压强变小，大气压会把水压入烧杯．
（2）①根据氧气在空气的体积分数，便是多少体积；②根据实验现象实际进入水约占70%，这只能说明是空气中的某些气体和镁反应了，或是空气中的某些成分在该环境中发生了反应，据此可以提出假设二；③已知反应物和生成物，则可写出镁在二氧化碳中燃烧的文字表达式．（3）燃烧不一定需要氧气，镁与氮气和二氧化碳都能发生燃烧．
解答
红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为（4P+5O2点燃
→2P3O5）
（1）在燃烧、冷却后打开止水夹，红磷燃烧消耗了氧气，生成了五氧化二磷固体，瓶内气压减小，水进入集气瓶．
（2）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等于空气中氧气的体积，最多不超过其容积的1/5．
【假设】进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，因为空气的组成中有氮气．因此可猜测减少的气体是氮气，可能是镁与氮气也反应．②镁条还能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，化学方程式为：（2Mg+CO2点燃
→2MgO+C）．
（3）由上述实验可知点燃的镁条在二氧化碳中也能燃烧，所以燃烧不一定有氧气参加．点评：
本题以课本中“用红磷燃烧来探究空气中氧气含量”为基点，换成“镁在空气中燃烧”的实验探究，激发了学生的知识的灵活使用和知识的迁移转换的思想，达到举一反三的效果．。