某校研究性小组用如图所示装置进行镁条在空气中燃烧的实验。待镁条燃烧完全并冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。

（1）图中A仪器的名称是      。镁条燃烧并冷却后打开止水夹，水能进入到集气瓶中的原因是                                                     。
（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    %。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】氮气是如何减少的？
【做出猜想】                                            。
【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg₃N₂）固体。氮化镁中氮的化合价是      。镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，反应的化学方程式为2Mg+CO₂C+2MgO，该反应所属的基本反应类型是        。
（3）通过以上探究，你对燃烧的有关知识有了哪些新的认识？（写出一条即可）

（4）24 g镁在二氧化碳中燃烧可生成多少克氧化镁？

答案

（1）烧杯（5分），集气瓶中气体减少，压强变小，导致烧杯中的水进入集气瓶（5分）。
（2）21（5分）
【做出猜想】镁和空气中的氮气也发生了反应（5分）
【查阅资料】-3（5分），置换反应（5分）。
（3）氮气在一般情况下不支持燃烧，但是能够支持镁的燃烧（6分）。
（4）解：设24 g镁在二氧化碳中燃烧可生成的氧化镁的质量为。（2分）
2Mg+CO₂C+2MgO
2×242×40
24 gx

=40 g（10分）
答：24 g镁在二氧化碳中燃烧生成的氧化镁的质量为40 g。（2分）

知识点：综合应用题

（1）A仪器是烧杯，镁条燃烧并冷却后打开止水夹，水能进入到集气瓶中的原因是集气瓶中气体减少，压强变小，与外界大气压之间存在压强差，导致烧杯中的水进入集气瓶。
（2）已知空气中氧气的体积分数为21%，因此如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中的水的体积最多不超过其容积的21%。
【做出猜想】从实验结果来看，进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，说明在空气中体积分数占70%的氮气一定也参与了反应，即镁和空气中的氮气也发生了反应。
【查阅资料】已知镁在化合物中的常见化合价为+2，根据化合物中各元素的正负化合价的代数和为0，可求得氮化镁中氮的化合价为-3。由2Mg+CO₂C+2MgO可知，反应特点是“一单换一单”，这是一个置换反应。
（3）通过以上实验可知，氮气在一般情况下不支持燃烧，但是能够支持镁的燃烧。
（4）解：设24 g镁在二氧化碳中燃烧生成的氧化镁的质量为。

答：24 g镁在二氧化碳中燃烧生成的氧化镁的质量为40 g。

略

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