Question

10．某科學(xué)興趣小組查閱資料得知鎂可在氮?dú)庵腥紵�生成Mg₃N₂，設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行驗(yàn)證．
步驟l：用盛水的水槽、無底的廢廣口瓶、燃燒匙、蒸發(fā)皿、橡皮塞等裝配成如圖所示的裝置．另準(zhǔn)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?jī)?nèi)水面上升的體積約占瓶?jī)?nèi)水面原上方空間的$\frac{1}{5}$左右．
步驟3：往水槽中加水使廣口瓶?jī)?nèi)外水面相平．點(diǎn)燃鎂條，更換橡皮塞，鎂條在廣口瓶?jī)?nèi)繼續(xù)燃燒，發(fā)出紅光，放出熱量．待冷卻后廣口瓶?jī)?nèi)水位繼續(xù)上升．
（1）步驟2的目的是除去廣口瓶中的氧氣，便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．
（2）在步驟3“待冷卻后廣口瓶?jī)?nèi)水位繼續(xù)上升”是由于瓶?jī)?nèi)氣壓小于（選填“大于”、“小于”或“等于”）外界氣壓．
（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)和你所學(xué)的知識(shí)，請(qǐng)寫出鎂在空氣中燃燒時(shí)的有關(guān)化學(xué)方程式：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO；3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢灾�道是�?yàn)證氮?dú)饪梢院玩V反應(yīng)的，所以要排除氧氣干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，據(jù)此可以完成該題的解答；
（2）廣口瓶中的水位上升，說明瓶?jī)?nèi)外產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，可以據(jù)此答題；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)可得出鎂可以和氮?dú)夥磻?yīng)，故可以寫出化學(xué)方程式．

解答 解：（1）氧氣可以和鎂反應(yīng)，所以要能夠準(zhǔn)確的判斷出鎂確實(shí)與氮?dú)獍l(fā)生了反應(yīng)，必須先排除氧氣的干擾；
（2）廣口瓶中的水位上升，說明瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)小于外界大氣壓，由于氧氣已被消耗掉，所以同時(shí)也說明了鎂和氮?dú)獍l(fā)生了反應(yīng)；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷鎂在空氣中可以和氧氣及氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)，所以可以寫出這兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式．
故答案為：（1）除去廣口瓶中的氧氣，便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
（2）小于；
（3）2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO；3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟來判斷實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖俏覀儽匦杈邆涞哪芰�，也是解決實(shí)驗(yàn)探究題的方法之一，在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中要注意加強(qiáng)這方面的培養(yǎng)與訓(xùn)練．