镁条在空气中燃烧
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2023年2月23日发(作者：人事冻结)【题文】(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。该反应的化学程。
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
某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。
（1）请写出镁条与氧气反应的化学方程
式；
（2）小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律。
我（“同意”或“不同意”）小明的观点，因
为；
（3）小红按下图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体
③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体是Mg3N2。
【实验探究】请设计实验，验证猜想：
实验操作实验现象及结论
【反思与交流】空气中N2含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于
Mg3N2，为什么呢？请给出合理的解释：
1.某学习小组做镁条在空气中燃烧实验时，发现生成物中有黑色固体。针对这一现象，
他们猜想可能是镁与N
2
或CO
2
反应生成黑色固体.
针对猜想他们开展了如下探究活动.
【实验一】镁带与氮气的反应
（1）、以下是获取氮气的方法及装置，其中得到氮气较纯的是(填字母)
（2）、燃烧镁带，观察现象
将镁带打磨光亮，点燃，伸入盛N
2
的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体.
实验结论：镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应，生成淡黄色的氮化镁.该反应的
化学方程式是：.
（3）、实验反思：空气中N
2
的含量远大于O
2
的含量，而镁条在空气中燃烧生成的
氧化镁却远多于氮化镁？原因是.
（4）、【实验二】镁带与二氧化碳的反应将燃着的镁带伸入盛CO
2
的集气瓶中，镁
带剧烈燃烧，瓶内产生氧化镁和一种黑色固体单质，该黑色物质是.（写出化学式，
下同）
（5）、【探究结论】
镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中反应产生的.
3.老师上课时做了镁在氮气中燃烧实验，某化学兴趣小组的同学提出了“镁能在二氧
化碳中燃烧吗？”这一问题，并进行了如下探究
【实验】将用砂纸打磨光亮的镁条在酒精灯上点燃后伸入底部铺有细沙充满二氧化碳
的集气瓶中，发现镁条仍燃烧，生成白色固体（MgO）外，还有一种黑色固体
（1）将镁条打磨光亮的目的，在集气瓶底部铺层细沙的原因是．
（2）写出镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式．
（3）通过该实验可知（填“能”或“不能”）用CO
2
扑灭活泼金属的火灾，探究之
后请说说你对燃烧条件的新认识．
【实验反思】
（4）不能用镁条测量空气中氧气含量的主要原因是．
1.
5.（2012•营口）同学们对CO
2
是否支持常见金属的燃烧进行了如下探究活动：
【活动一】探究CO
2
是否支持实验室常见金属镁的燃烧
实验①：将燃着的镁条插入充满CO
2
的集气瓶中，发现镁条仍在燃烧．观察生成
物，除白色物质外，还有黑色物质．
2.
（1）、镁在CO
2
中反应的化学方程式为．
3.
（2）、实验①的结论是．由该结论可知（写“能”或“不能”）用CO
2
灭火器扑灭
活泼金属的火灾．
4.
（3）、通过实验①你对燃烧条件的新认识是．
5.
（4）、【活动二】探究CO
2
是否支持生活中常见金属铁的燃烧
实验②：将弯成螺旋状的细铁丝系上一支火柴，点燃火柴后立即将铁丝插入装有CO
2
的
集气瓶中，发现铁丝未燃烧．
某同学提出：如果实验②中细铁丝未得到充分加热，将对判断“CO
2
是否支持铁的燃烧”
造成干扰．他依据什么认为实验②中细铁丝未得到充分加热？
6.
（5）、请你帮助他设计对比实验，排除干扰因素，证明CO
2
是否支持铁的燃烧．
7.
实验方法可能观察到的现象和
结论
如果铁丝在装O2和装
CO2的集气瓶中都燃
烧，证明CO2支持铁的
燃烧
如果铁丝在装O2的集
气瓶中燃烧，在装CO2
的集气瓶中逐渐冷
却，证明CO2不支持铁
的燃烧
（2017•通辽）聪聪做镁条在空气中燃烧实验时发现除生成白色固体外还有少量淡黄
色固体，他对得到的固体成分进行探究．
（1）、【提出问题】固体成分是什么？【提出猜想】猜想一：MgO
猜想二：Mg
3
N
2
猜想三：．
（2）、【查阅资料】MgO与水反应类似于CaO与水反应；Mg
3
N
2
与水反应产生
NH
3
．
实验操作实验现象实验结论
将该固体投入到盛
水的烧杯中
若烧杯中只有白色固体，无刺激
性气味气体产生
猜想正确
．猜想二或猜想三
正确
（3）、【表达与交流】聪聪在老师的指导下，用定量的方法确定猜想三正确，请写
出将固体投入水中相关反应的化学方程式．、．
（4）、【想关结论】空气中N
2
和O
2
体积比约为，由镁条在空气中燃烧生成少量
Mg
3
N
2
可得出的一个结论是．