Question

1．有關(guān)物質(zhì)組成及化學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)對(duì)化學(xué)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)．
（1）法國化學(xué)家拉瓦錫為化學(xué)學(xué)科的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，下列有關(guān)發(fā)現(xiàn)與他有密切關(guān)系的是ABC．
A．空氣的組成      B．質(zhì)量守恒定律      C．水的組成      D．酸堿指示劑
（2）在密閉容器內(nèi)加入下列兩種物質(zhì)，并稱量加入前后的總質(zhì)量（含密閉容器），能驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的
是C（填標(biāo)號(hào)）．
A．蔗糖和水  B．氯化鈉溶液和硝酸鉀溶液  C．氯化鋇溶液和稀硫酸
（3）在氧氣中點(diǎn)燃紅磷的實(shí)驗(yàn)過程，固體質(zhì)量變化如圖1所示．
①從燃燒條件分析，固體質(zhì)量在t₁前沒有發(fā)生變化的原因是溫度沒有達(dá)到紅磷的著火點(diǎn)．
②該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
③參加反應(yīng)的氧氣質(zhì)量為8g．
（4）某學(xué)習(xí)小組擬在實(shí)驗(yàn)室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂（Mg₃N₂）．
查閱資料可知Mg、Mg₃N₂能發(fā)生如下反應(yīng)：
①2Mg+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO；   ②3Mg+N₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg₃N₂；  ③2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+C
④Mg+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂↑　　  ⑤Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑
實(shí)驗(yàn)中所用的裝置和藥品如圖2所示（鎂粉、還原鐵粉均已干燥，裝置內(nèi)所發(fā)生的反應(yīng)是完全的，整套裝置的末端與干燥管相連）．回答下列問題：

①連接并檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，將空氣通入實(shí)驗(yàn)裝置，則氣流流經(jīng)裝置的順序是DCBA（填裝置序號(hào)）．D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
②通氣后，如果同時(shí)點(diǎn)燃A、B裝置的酒精燈，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？氮化鎂不純．
③設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證產(chǎn)物是否含氮化鎂：

實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
將產(chǎn)物取少量置于試管中，加入適量水，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)	產(chǎn)物中含有氮化鎂

④思維拓展：空氣中N₂的含量遠(yuǎn)大于O₂的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的MgO的質(zhì)量卻遠(yuǎn)大于Mg₃N的質(zhì)量，請(qǐng)給出合理的解釋氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮?dú)饣顫�，鎂大多與氧氣反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)拉瓦錫的有關(guān)貢獻(xiàn)分析；
（2）根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析解答，質(zhì)量守恒定律是化學(xué)變化中物質(zhì)質(zhì)量的守恒，據(jù)此解答；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用回答，將一定質(zhì)量的紅磷在一瓶氧氣中充分燃燒，反應(yīng)后生成五氧化二磷，五氧化二磷的質(zhì)量等于磷和參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量和；
（4）①根據(jù)題中信息可知Mg在空氣中點(diǎn)燃可以和O₂、CO₂、H₂O反應(yīng)，所以鎂和氮?dú)夥磻?yīng)必須將空氣中的O₂、CO₂、H₂O除去制得干燥純凈的N₂，濃硫酸作用是除去水蒸氣，濃氫氧化鈉是除去空氣中二氧化碳，灼熱的鐵粉為了除去空氣中氧氣；根據(jù)鎂和氮?dú)夥磻?yīng)必須除去空氣中的水蒸氣、氧氣和二氧化碳除，先除去二氧化碳雜質(zhì)氣體然后除去水蒸氣，最后除去氧氣解答；
②根據(jù)沒有排完空氣就加熱會(huì)讓空氣中的氧氣、氮?dú)夂退�與鎂反應(yīng)生成其他物質(zhì)；
③取適量產(chǎn)物放入試管中，滴加蒸餾水，將潤濕的紅色石蕊試紙靠近試管口，如果試管中的溶液出現(xiàn)渾濁，紅色石蕊試紙變藍(lán)，則可以證明有氮化鎂生成．
④根據(jù)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）法國化學(xué)家拉瓦錫在研究空氣的組成、發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律以及探究水的組成方面都為化學(xué)學(xué)科的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)．
（2）A、蔗糖和水是溶解過程，是物理變化，不能直接用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律；
B、氯化鈉溶液和硝酸鉀溶液，相互之間不反應(yīng)，不能直接用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律；
C、氯化鋇溶液和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化氫，是化學(xué)變化，能直接用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律；
故選C．
（3）①從燃燒條件分析，固體質(zhì)量在t₁前沒有發(fā)生變化的原因?yàn)闇囟任催_(dá)到紅磷的著火點(diǎn)；
②紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
③從圖示看出，6.2g表示反應(yīng)前固體的質(zhì)量，就是紅磷的質(zhì)量，14.2g表示反應(yīng)后固體的質(zhì)量，是五氧化二磷的質(zhì)量，則14.2g-6.2g=8g就表示參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量．
（4）①根據(jù)題中信息可知Mg在空氣中點(diǎn)燃可以和O₂、CO₂、H₂O反應(yīng)，所以鎂和氮?dú)夥磻?yīng)必須將空氣中的O₂、CO₂、H₂O除去制得干燥純凈的N₂，濃硫酸作用是除去水蒸氣，濃氫氧化鈉是除去空氣中二氧化碳，灼熱的鐵粉為了除去空氣中氧氣；除去水蒸氣選用濃硫酸，除去氧氣用能與空氣中氧氣反應(yīng)的物質(zhì)即可，除去二氧化碳用氫氧化鈣溶液吸收，但要先除去二氧化碳再干燥然后除去氧氣，故順序是D→C→B→A；二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
②如果同時(shí)點(diǎn)燃A、B裝置的酒精燈，A沒有排完空氣就加熱會(huì)讓空氣中的氧氣、氮?dú)夂退�與鎂反應(yīng)生成其他物質(zhì)，制得的氮化鎂不純；
③依據(jù)氮化鎂和水反應(yīng)生成氨氣，方程式為Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑，將產(chǎn)物取少量置于試管中，加入適量水，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則說明產(chǎn)物是氮化鎂；
④空氣中N₂的含量遠(yuǎn)大于O₂的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的MgO卻遠(yuǎn)多于Mg₃N₂，因?yàn)镺₂比N₂化學(xué)性質(zhì)活潑．
故填：（1）ABC；（2）C；（3）①溫度沒有達(dá)到紅磷的著火點(diǎn)； ②4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅； ③8；（4）①DCBA；CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；②氮化鎂不純；③將產(chǎn)物取少量置于試管中，加入適量水，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)；④氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮?dú)饣顫�，鎂大多與氧氣反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 此題難度不大，掌握質(zhì)量守恒定律的有關(guān)知識(shí)，實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)分析判斷、物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用等是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．