Question

某興趣小組為驗證質(zhì)量守恒定律，做了鎂條在空氣中燃燒的實驗。

(1)請寫出鎂條與氧氣反應(yīng)的化學方程式_______________。

(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，認為這個反應(yīng)不遵循質(zhì)量守恒定律。我_____（“同意”或“不同意”）小明的觀點，因為___________。

(3)小紅按下圖裝置改進實驗，驗證了質(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

【反思與交流】空氣中N₂的含量計遠大于O₂的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的MgO卻遠多于Mg₃N₂，為什么呢？請給出合理的解釋_____________。

[注意：若答對第(3)小題獎勵4分，化學試卷總分不超過60分。]

(4)該興趣小組又做了鎂條與鹽溶液反應(yīng)的實驗，發(fā)現(xiàn)均能產(chǎn)生H₂，實驗現(xiàn)象如下：

實驗序號	實驗1	實驗2	實驗3
與鎂條反應(yīng)的溶液	NH4Cl	NaCl	Na2SO4l	H2O
實驗現(xiàn)象	有大量氣泡產(chǎn)生	有較多氣泡產(chǎn)生	有少量氣泡產(chǎn)生	氣泡極少
加熱后，實驗現(xiàn)象	氣泡明顯增多可聞到氨味	氣泡增多	氣泡增多	氣泡增多

上表中，用水進行實驗的目的是_________________。

根據(jù)上表中的實驗現(xiàn)象，請寫出三條結(jié)論，并分析可能的原因（不分析原因，不得分）：①__________；②_____________；③______________。

Answer 1

【答案】（1）2Mg+O₂2MgO；

（2）不同意     任何反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律，該反應(yīng)前后質(zhì)量不相等的原因是空氣中有氣體參與了反應(yīng)

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，加少量水，再將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，觀察現(xiàn)象	若產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，說明燃燒產(chǎn)物中含有Mg3N2

（3）

O₂比N₂活潑（其他合理答案均給分）

（4）對照實驗（或空白實驗）（1分）

①加熱時，各組反應(yīng)均加快。原因是升高溫度反應(yīng)加快。

②加熱時，實驗1的反應(yīng)中氣泡明顯增多。原因是不僅有H₂生成，還有NH₃逸出。

③實驗2比實驗3反應(yīng)快。原因是Cl^-比SO₄^2-的作用強

④實驗1反應(yīng)最快。原因是NH₄Cl溶液在反應(yīng)過程中產(chǎn)生HCl，從而與Mg反應(yīng)加快

⑤加熱時，實驗1中的反應(yīng)明顯加快。原因是升溫使鎂與NH₄Cl溶液反應(yīng)加快，消耗HCl，促進逸出NH₃；而NH₃的逸出，又促使鹽酸濃度增大，最終導(dǎo)致反應(yīng)明顯加快

（以上5點，每答對一點給1分，共計3分；其他合理答案均給分）。

【解析】（1）鎂在氧氣中燃燒生成MgO；（2）要全面理解質(zhì)量守恒定律，是指在化學反應(yīng)中，參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和，這里的“各物質(zhì)”不單單指固體，還包括液體和固體；（3）鎂不但可以和空氣中的氧氣反應(yīng)，而且還可以和氮氣、二氧化碳反應(yīng)，不過O₂比N₂活潑，相同條件下以和O₂反應(yīng)為主。（4）分析表格中現(xiàn)象可以發(fā)現(xiàn)，相同條件下不同鹽溶液中反應(yīng)的快慢不同，實驗1反應(yīng)最快，實驗2次之，實驗3再次之，對照實驗最慢。加熱時各實驗反應(yīng)均加快。結(jié)合NH₄Cl和NH₃的性質(zhì)，可以作答。