Question

19．實(shí)驗(yàn)課上，為檢驗(yàn)鎂條能否在N₂中燃燒，某興趣小組開展如下探究：
【查閱資料】氮化鎂（Mg₃N₂）是一種淡黃色固體，能和水反應(yīng)，生成Mg（OH）₂和NH₃；
【實(shí)驗(yàn)步驟】

①將足量白磷在空氣中點(diǎn)燃后，迅速伸入鐘罩內(nèi)，塞緊橡皮塞（圖1）；
②待鐘罩內(nèi)水面不再變化時(shí)，向水槽中加水，使水槽中液面與鐘罩內(nèi)液面相平；
③打開橡皮塞，將燃著的螺旋狀鎂條迅速伸入鐘罩內(nèi)，塞緊橡皮塞（圖2）；
④待鐘罩內(nèi)水面不再變化時(shí)，觀察鐘罩內(nèi)壁及表面皿中固體顏色，取少量固體加入水中．
【分析】
（1）步驟①中足量白磷在鐘罩內(nèi)燃燒的目的是消耗完鐘罩內(nèi)的氧氣；
（2）步驟③中鎂條劇烈燃燒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；
（3）步驟④中鐘罩內(nèi)壁及表面皿中出現(xiàn)淡黃色固體，加入水中，產(chǎn)生白色渾濁及能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑；
【結(jié)論】鎂能在N₂中燃燒，并生成Mg₃N₂．
（4）請你判斷：2.40g鎂條在某充滿空氣的密閉容器中完全燃燒，所得固體質(zhì)量可能為BD．
A．3.33g       B．3.93g      C．4.00g        D．3.96g．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄挎V條能否與氮?dú)夥磻?yīng)分析白磷燃燒的目的；
（2）根據(jù)鎂與氮?dú)獾姆磻?yīng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)氮化鎂（Mg₃N₂）能和水反應(yīng)，生成Mg（OH）₂和NH₃，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)極端假設(shè)全部生成氧化鎂或氮化鎂，分別求出其質(zhì)量．

解答 解：（1）要驗(yàn)證鎂條在氮?dú)庵心芊袢紵�，需將空氣中的氧氣除去，因此步驟①中足量白磷在鐘罩內(nèi)燃燒的目的是 除去鐘罩內(nèi)空氣中的氧氣，防止空氣中氧氣對實(shí)驗(yàn)的干擾，以便鎂條在氮?dú)庵腥紵��?br />（2）由題意可知，鎂條在氮?dú)庵袆×胰紵�生成氮化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；
（3）步驟④中鐘罩內(nèi)壁及表面皿中出現(xiàn)淡黃色固體．此固體為氮化鎂（Mg₃N₂），能和水反應(yīng)，生成Mg（OH）₂和NH₃，因此加入水中，產(chǎn)生白色沉淀氫氧化鎂及能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變 藍(lán)色的氣體氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂+2NH₃↑；
（5）設(shè)2.4g鎂全部與氧氣反應(yīng)，則生成氧化鎂的質(zhì)量為：$\frac{2.4g}{\frac{24}{24}}$═4g   設(shè)2.4g鎂全部與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂，則生成的氮化鎂的質(zhì)量為：$\frac{2.4g}{\frac{24×3}{24×3+14×2}}$=3.33g；因此2.40g鎂條在某充滿空氣的密閉容器中完全燃燒，燃燒生成的固體質(zhì)量應(yīng)大于3.33g小于4g，所以，BD正確．
故答為：（1）消耗完鐘罩內(nèi)的氧氣，防止空氣中氧氣對實(shí)驗(yàn)的干擾．（2）3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；（3）Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑；（4）B D．

點(diǎn)評 本題主要考查學(xué)生獲取信息并運(yùn)用信息的能力，解答本題的關(guān)鍵是要充分理解鎂的性質(zhì)，只有這樣才能對問題做出正確的判斷．