Question

【題目】化學(xué)興趣小組為驗證質(zhì)量守恒定律,按照如圖裝置進行實驗,稱取24g鎂粉在空氣中燃燒,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中有少量黃色固體。

[提出問題]黃色固體是什么呢?

[查閱資料]①氧化鎂為白色固體;②鎂能與氮氣劇烈反應(yīng)生成黃色的氮化鎂(Mg3N2)固體;③氮化鎂可與水劇烈反應(yīng)產(chǎn)生氨氣,該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。

[做出猜想]黃色固體是Mg3N2。

[實驗探究]請設(shè)計實驗,驗證猜想。

實驗操作	實驗現(xiàn)象及結(jié)論
取燃燒后的產(chǎn)物于試管中，加少量_________，再將______放在試管口,觀察現(xiàn)象	觀察到________，說明燃燒產(chǎn)物中含有Mg3N2

[反思與交流](1)Mg3N2中氮元素的化合價為________。

(2)空氣中N2的含量遠大于O2的含量，而鎂粉在空氣中燃燒生成的MgO卻遠多于Mg3N2,其原因是_______。

(3)寫出鎂粉在氮氣中燃燒的化學(xué)方程式_______。

(4)鎂粉還可以在CO2中燃燒,反應(yīng)生成一種白色氧化物和一.種黑色固體,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:________。

Answer 1

【答案】蒸餾水 濕潤的紅色石蕊試紙 有刺激性氣味的氣體生成，試紙由紅色變?yōu)樗{色 -3 氮氣的化學(xué)性質(zhì)沒有氧氣活潑 3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO2C+2MgO

【解析】

[實驗探究]取產(chǎn)物中的黃色固體放入試管中，加入適量的蒸餾水，并在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙；有刺激性氣味的氣體生成，試紙由紅色變?yōu)樗{色；說明燃燒產(chǎn)物中含有Mg3N2；

[反思與交流](1)Mg3N2中，鎂元素是+2價，根據(jù)正負化合價的代數(shù)和為零的原則，設(shè)氮的化合價是x，則有2×3+x×2=0，則x=-3；

(2)由于氮氣的化學(xué)性質(zhì)沒有氧氣活潑，因此，盡管空氣中N2的含量遠大于O2的含量，但是鎂條在空氣中燃燒產(chǎn)物MgO卻遠多于Mg3N2；

(3)鎂條和氮氣在點燃條件下生成氮化鎂，方程式為：3Mg+N2Mg3N2；

(4)鎂粉還可以在CO2中燃燒反應(yīng)生成氧化鎂和碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Mg+CO2C+2MgO。