在化学课上，甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中，-优题课

某校研究性学习小组用下图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容积的70％。

(1)燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因是：______________。
(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还有氮气。
【查阅资料】镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁(Mg3N2)固体。
水由水分子构成，因此保持水化学性质的最小粒子是水分子；请写出镁条在氮气中能燃烧的化学方程式____________ 。

某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg₃N₂，设计了如下方案进行验证。

步骤l：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1／5左右。
步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。
（1）步骤2的目的是。
（2）在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)外界气压。
（3）根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的有关化学方程式：

学习了MnO₂对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似MnO₂的催化剂作用呢？于是进行了以下探究。
【猜想】Ⅰ.CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ.CuO参与反应产生O₂_，反应前后质量好化学性质发生了改变；
Ⅲ.CuO是反应的催化剂，反应前后。
【实验】用天平称量0.2gCuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：

（1）填写下表：

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象	结论
带火星的木条复燃。		溶液中有气泡放出，	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立。

（2）步骤①的目的是。
（3）步骤④需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、。
（4）过氧化氢能被CuO催化分解放出O₂的化学方程式为。

在对蜡烛及其燃烧的探究实验中，小明仔细观察蜡烛燃烧时的火焰，发现火焰中不同区域的明亮程度不同，这是为什么呢？在老师的指导下小明进行了以下探究活动。

【查阅资料】
（1）可燃物的种类及组成会影响火焰的明亮程度。
（2）蜡烛主要由石蜡制成，石蜡是石油炼制后得到的固体物质，主要由多种碳氢化合物组成，这些化合物分子中的碳原子数目不唯一，其化学式通式为C_nH_2n+2，通式中碳原子数n = 18~30。
（3）碳氢化合物在常温时的状态如下表所示。

物质名称	化学式	常温时的状态
丁烷	C₄H₁₀	气
戊烷	C₅H₁₂	液（油状）
癸烷	C₁₀H₂₂	液（油状）
十八烷	C₁₈H₃₈	固
二十四烷	C₂₄H₅₀	固

（4）多数碳氢化合物在一定温度下会分裂为碳原子数较少的碳氢化合物或碳（黑色固体）和氢气。
【实验探究】

序号	实验目的	实验操作	实验现象
I	探究哪一层火焰的温度最高	点燃蜡烛，把一根火柴梗平放在蜡烛的火焰中，约1s后取出观察
Ⅱ	探究焰心中参与燃烧的物质的成分	点燃一根较粗的蜡烛，取一根一端为尖嘴的玻璃导管，一端伸入火焰的焰心处，然后在尖嘴一端导管口用火柴点燃	导管口处出现火焰
III	继续探究焰心中参与燃烧的物质的成分	点燃一根蜡烛，用一把带有手柄的小刀，将刀尖伸入火焰中最暗的部分，即焰心处，一段时间后取出，冷却，观察刀尖处的现象	冷却至室温后，刀尖处有油状液体和固体物质
IV		用镊子夹住一片白瓷片，将瓷片伸入火焰中最明亮的部分，即内焰处，观察现象	白瓷片表面迅速变黑

【分析和讨论】
（1）实验I中的实验现象为。
（2）通过实验Ⅱ，你能分析出焰心处的物质具有的化学性质是。
（3）实验III中，冷却后小刀表面的油状液体可能是（填物质名称），
生成油状液体的原因是。
（4）实验IV的目的是。
（5）分析实验IV中的现象，可推断出蜡烛火焰内焰处的物质中含有（填物
质名称），由此分析内焰处最明亮的原因是。

在做“铁在氧气里燃烧”实验时，小芳等同学进行了以下探究活动，请你一同参与。
【探究一】探究铁丝燃烧是否需要纯氧
【实验内容】取0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90％、70％、65％、60％、55％的氧气中进行实验。
实验现象

O₂％	90％	70％	65％	60％	55％
实验现象	燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好	燃烧比90％弱，燃烧时间短，实验成功	燃烧比70％弱，燃烧时间比70％短，实验成功	燃烧比65％弱，燃烧时间更短，实验成功	难以燃烧，只是发红

【结论】就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为，且氧气浓度越大，燃烧现象越。（填“剧烈”或“不剧烈”）；
【拓展】上述关于铁丝燃烧所需氧气最低浓度的结论是否合理，请说出理由？
(填 “合理”或 “不合理”),理由:；
【探究二】探究铁丝燃烧产生火星四射的原因
【实验内容】：取纯铁丝和铁丝含碳量分别为0.1％、0.32％、0.52％、0.69％的铁丝 (直径均为0.20mm)，分别在氧气中进行实验。

C ％	纯铁丝	0.1％	0.32％	0.52％	0.69％
实验现象	无火星四射现象，熔断	有短暂火星四射现象，实验欠成功	火星四射现象明显，实验成功	燃烧比0.32％剧烈，火星四射更明显，实验成功	燃烧比0.52％更剧烈，火星四射，实验成功

【结论】：铁丝燃烧产生火星四射现象和（填元素符号）有关，就0.20mm铁丝而言，燃烧剧烈程度和其含量的关系为。
【探究三】：探究铁丝的纯度
探究小组取2.10g铁丝在足量的氧气中充分燃烧，产物经过除杂处理后,得到四氧化三铁的质量为2.32g，试通过计算求出铁丝中铁的质量分数。(要求写出计算过程)

实验方案	实验操作	实验现象	结论
方案1	取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液	溶液变成红色	白色物质为Na₂O
方案2	①取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl₂溶液	出现白色沉淀	白色物质是
②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液	无明显现象