Question

【題目】某興趣小組為驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，做了鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)。

（1）請寫出鎂條與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式________.

（2）小明認(rèn)為根據(jù)質(zhì)量守恒定律，燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量應(yīng)大于反應(yīng)物鎂條的質(zhì)量。鎂條完全燃燒后，稱量發(fā)現(xiàn)石棉網(wǎng)上的燃燒產(chǎn)物質(zhì)量反而比反應(yīng)前鎂條質(zhì)量小，其主要原因是________

（3）小紅按圖1裝置改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了質(zhì)量守恒定律，卻發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中還有一些黃色固體。

（提出問題）黃色固體是什么呢？

（查閱蜜料）①氧化鎂為白色固體。

②鎂條能在氮?dú)庵腥紵�生成黃色的氮化鎂(Mg3N2)固體。

③氮化鎂可與水反應(yīng)生成氨氣，氨氣能使酚酞溶液變紅。

（做出猜想）黃色固體為Mg3N2

（實(shí)驗(yàn)探究）按照圖2所示，取燃燒產(chǎn)物于燒杯B中，加入適量水，然后用大燒杯罩住小燒杯A和B。觀察到________現(xiàn)象，得出結(jié)論是燃燒產(chǎn)物中含Mg3N2。

（反思與交流）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，請給出合理的解釋________。

（拓展延伸）

為了證明鎂可在氮?dú)庵腥紵�生成氮化鎂，小紅又設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行驗(yàn)證．

步驟①：用盛水的水槽，無底的廢廣口瓶、燃燒匙、蒸發(fā)皿、橡皮塞等裝配如圖3所示的裝置；另準(zhǔn)備一只有一根銅絲穿過的橡皮塞，銅絲末端固定一根鎂條。

步驟②：引燃燃燒匙中足量的紅磷，塞好橡皮塞；待充分冷卻，觀察到廣口瓶內(nèi)水面上升。

步驟③：往水槽中加水使廣口瓶內(nèi)外水面相平；點(diǎn)燃鎂條，迅速更換橡皮塞，鎂條在廣口瓶內(nèi)繼續(xù)燃燒，放出熱量；待冷卻后廣口瓶內(nèi)水位繼續(xù)上升。

①步驟②的目的是________。

②寫出鎂在氮?dú)庵腥紵�生成氮化鎂的化學(xué)方程式：________。

③2.40g鎂條在空氣中完全燃燒，所得全部固體質(zhì)量不可能是________。

A 3.33g B 4.00g C 3.90g D 3.96g

Answer 1

【答案】2Mg+O22MgO 部分氧化鎂擴(kuò)散到了空氣中 酚酞試液變紅色 相同條件下，鎂更容易和氧氣反應(yīng) 使氧氣完全反應(yīng) 3Mg+N2Mg3N2 AB

【解析】

（1）鎂條與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Mg+O22MgO；

（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量應(yīng)大于反應(yīng)物鎂條的質(zhì)量，鎂條完全燃燒后，稱量發(fā)現(xiàn)石棉網(wǎng)上的燃燒產(chǎn)物質(zhì)量反而比反應(yīng)前鎂條質(zhì)量小，其主要原因是部分反應(yīng)產(chǎn)物擴(kuò)散到空氣中，即反應(yīng)過程中部分氧化鎂擴(kuò)散到了空氣中；

（3）實(shí)驗(yàn)探究：

根據(jù)“氮化鎂可與水反應(yīng)生成氨氣，氨氣能使酚酞溶液變紅”可知，使用過程中酚酞試液變紅色，說明B中產(chǎn)生了氨氣，進(jìn)一步說明燃燒產(chǎn)物中含Mg3N2；

反思與交流：

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，這是因?yàn)橄嗤瑮l件下，鎂更容易和氧氣反應(yīng)；

拓展延伸：

①步驟②的目的是使氧氣完全反應(yīng)；

②鎂在氮?dú)庵腥紵�生成氮化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 3Mg+N2Mg3N2；

③設(shè)2.40g鎂和氧氣反應(yīng)生成氧化鎂質(zhì)量為x，和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂質(zhì)量為y。

x=4g；

y≈3.33g；

由以上計(jì)算可知，2.40g鎂條在某氧氣和氮?dú)獾幕旌蠚庵型耆�燃燒時，所得固體質(zhì)量大于3.33g，小于4g。故選AB。