某校研究性学习小组用如图1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）燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的

Question

某校研究性学习小组用如图1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）燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是___．
（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还一定有___．
【发现问题】该气体是怎样减少的呢？
【假设一】___
【假设二】氮气溶于水而减少．
【查阅资料】镁条是一种化学性质比较活泼的金属，在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg₃N₂），镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁．请写出其中一个反应的文字表达式___．
【结论】通过以上探究得出___．
【实验拓展】
（3）如图2是“铁丝在氧气中燃烧”实验的改进装置．实验时，打开分液漏斗活塞，通入干燥氧气约10秒，引燃铁丝下端火柴，伸入塑料瓶内，并对准玻璃管口正上方，观察到的现象是：铁丝剧烈燃烧，火星四射，铁丝燃烧的文字或符号表达式为___．
（4）此实验改进后的优点是___．
A．氧气无需提前制备和收集，操作更方便．
B．塑料瓶代替集气瓶，防止集气瓶炸裂，更安全．
C．装置集氧气的制取、干燥、性质于一体，实验更优化．

Answer 1

（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；根据反应物和生成物，则可写出镁在二氧化碳中燃烧的文字表达式为：镁+二氧化碳

点燃

碳+氧化镁．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．
（3）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的文字表达式：铁+氧气

点燃

四氧化三铁；
（4）实验装置改进后，氧气无需提前制备和收集，操作更方便；塑料瓶代替集气瓶，防止集气瓶炸裂，更安全；装置集氧气的制取、干燥和性质验证一体，实验更优化．故填：①②③．
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；氮气与镁条反应而减少；镁+二氧化碳

点燃

碳+氧化镁．燃烧不一定需要氧气或二氧化碳不一定能来灭火等；（3）铁+氧气

点燃

四氧化三铁；（4）①②③．