Question

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．先将镁条燃烧、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）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】氮气是怎样减少的呢？
【假设一】氮气与镁条反应而减少．
【假设二】______．
【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg₃N₂）固体．氮化镁中氮元素的化合价为______．镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，该反应的化学方程式______ C+2MgO

Answer

空气成分探究实验的变形，把熟悉红磷换成了性质活泼的金属镁．药品的更换而使实验中的现象出现异常，对异常现象的分析及造成异常现象出现原因的分析，生成了对燃烧的重新认识．
【解析】
（1）若镁条象红磷一样，只消耗空气中的氧气，则此探究实验会得出和使用红磷一样的实验结果：进入水的量不超过空气中氧气所占的体积分数21%．
故答：21；

【假设二】由于实验中得到进入水的体积约为70%，也就是说瓶中气体大量被消耗，消耗达70%，即不但消耗完氧气还应该消耗了大量的氮气．在对氮气减小原因的猜测上，除被镁条消耗外，再作出其他猜测时，受氮氧化物的启发可以猜测氮气被氧气消耗形成易溶于水的物质，等等．
故答：氮气与氧气发生反应而减少（只要答到符合初中学生已有知识水平和经验的合理假设，如氮气与瓶内的其它物质反应而减少等均给分．）；

【查阅资料】根据氮化镁的化学式Mg3N2计算其中N元素化合价，根据化合物中正负元素化合价代数和为零，镁为+2份，假设N元素化合价为x，则有：（+2）×3+x×2=0  x=-3．
故答：-3；2Mg+CO2C+2MgO；

（2）在题中，会发现镁条不但可以在氮气中发生燃烧而且可以在二氧化碳气体中燃烧，与我们所熟悉的燃烧需要氧气不同．
故答：燃烧不一定有氧气参加（或燃烧也可以是置换反应；二氧化碳不能灭火；二氧化碳在一定条件下还能支持燃烧等．合理均可）．