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）小明發(fā)現(xiàn)燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量大于反應(yīng)物鎂條的質(zhì)量，認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)不遵循質(zhì)量守恒定律。我 （“同意”或“不同意”）小明的觀點(diǎn)，因?yàn)?/span> ；

（3）小紅按下圖裝置改進(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?dú)鈩×曳磻?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(lán)。

【做出猜想】黃色固體是Mg3N2。

【實(shí)驗(yàn)探究】請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論

【反思與交流】空氣中N2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，為什么呢？請給出合理的解釋：

【答案】（1）2Mg+O2 2MgO

（2）不同意，參加反應(yīng)的鎂條的質(zhì)量與氧氣的質(zhì)量之和等于生成的氧化鎂的質(zhì)量

（3）實(shí)驗(yàn)操作：取黃色固體放入試管中，滴入水，然后再試管口放一張濕潤的紅色石蕊試紙；

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)，該黃色固體是氮化鎂；氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮?dú)饣顫姟?/span>

【解析】

試題分析：（1）鎂在昂起中燃燒生成的是氧化鎂：2Mg+O2 2MgO；

（2）化學(xué)反應(yīng)均遵守質(zhì)量守恒定律，根據(jù)質(zhì)量守恒定律化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變，即參加反應(yīng)的鎂的質(zhì)量與氧氣的質(zhì)量總和等于生成的氧化鎂的質(zhì)量；

（3）根據(jù)資料可知，氮化鎂與水反應(yīng)會(huì)生成能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)，故取黃色固體放入試管中，滴入水，然后再試管口放一張濕潤的紅色石蕊試紙，若濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)，證明該黃色固體是氮化鎂；由于氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮?dú)饣顫�，故鎂在空氣中易與氮?dú)夥磻?yīng)。

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究，質(zhì)量守恒定律

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
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【題目】邏輯推理時(shí)化學(xué)學(xué)習(xí)常用的思維方法，某校研究性學(xué)習(xí)小組在做“尋找新的催化劑”課題時(shí)，發(fā)現(xiàn)將生銹的鐵釘放到過氧化氫溶液中，也可以加快過氧化氫的分解速率。于是，他們對此展開探究。

【提出問題】什么物質(zhì)是該反應(yīng)催化劑？

【查閱資料】鐵與氧氣、水反應(yīng)生成鐵銹，鐵銹的主要成分為氧化鐵(Fe2O3)。

【猜想與假設(shè)】

假設(shè)一：小芳同學(xué)認(rèn)為生銹鐵釘表面的氧化鐵是H2O2溶液分解反應(yīng)的催化劑。

假設(shè)二：小華同學(xué)認(rèn)為生銹鐵釘里的______是H2O2溶液分解反應(yīng)的催化劑。

【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)1：把一定質(zhì)量的氧化鐵粉末加入到裝有10mL5%的過氧化氫溶液的試管中，并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現(xiàn)象。	______	反應(yīng)的化學(xué)方程式________假設(shè)______成立
實(shí)驗(yàn)2：取10mL5%的過氧化氫溶液于另一支試管中，加入____，并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現(xiàn)象。	無現(xiàn)象	假設(shè)二_____(填“成立”或“不成立”)

【討論交流】 同學(xué)們討論后認(rèn)為，小芳的“實(shí)驗(yàn)1”還不能夠確切的說明氧化鐵就是過氧化氫分解的催化劑，理由是：_________________________。

【反思與評價(jià)】小強(qiáng)通過仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)“實(shí)驗(yàn)2”中一直沒有現(xiàn)象的試管，過了一段時(shí)間后試管中也出現(xiàn)了氣體，小強(qiáng)覺得很奇怪，你能猜想其中的原因嗎？_______________________。

Answer 1

【答案】 鐵 產(chǎn)生氣泡，帶火星的木條復(fù)燃 2H2O22H2O+O2↑ 一 鐵粉 不成立 沒有驗(yàn)證氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變 鐵與過氧化氫溶液中的氧氣和水反應(yīng)生成了鐵銹

【解析】【猜想與假設(shè)】帶銹的鐵釘中除了鐵銹外還有單質(zhì)鐵，故猜想鐵是過氧化氫溶液分解的催化劑；

【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】由假設(shè)一成立說明加入氧化鐵后過氧化氫分解產(chǎn)生了氣泡，該氣體是氧氣，故能使帶火星的木條復(fù)燃，過氧化氫分解生成水和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H2O2 2H2O+O2↑；根據(jù)猜想：鐵可以做過氧化氫分解的催化劑，所以實(shí)驗(yàn)II中加入的是鐵單質(zhì)，根據(jù)無現(xiàn)象，說明假設(shè)二不成立；

【討論交流】同學(xué)們討論后認(rèn)為，小芳的“實(shí)驗(yàn)I”還不能夠確切的說明氧化鐵就是過氧化氫分解制取氧氣的催化劑，理由是：還要驗(yàn)證氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后是否改變；

【反思與評價(jià)】小強(qiáng)通過仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)“實(shí)驗(yàn)Ⅱ”中一直沒有現(xiàn)象的試管，過了一段時(shí)間后試管中也出現(xiàn)了氣體，小強(qiáng)覺得很奇怪，其中的原因可能是鐵釘中的鐵單質(zhì)被過氧化氫中的水與氧氣氧化變成氧化鐵，而后氧化鐵再去催化過氧化氫溶液分解。