Question

【題目】（7分）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(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，認為這個反應(yīng)不遵守質(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】黃色固體為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的含量遠大于O2的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的氧化鎂卻遠多于氮化鎂，為什么？請給出合理的解釋 。

[注意：若答對第（4）小題獎勵4分，化學(xué)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	Na2SO4	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	氣泡較少
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 + O2 2MgO（2）不同意；因為根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道參加反應(yīng)的鎂條和氧氣的質(zhì)量的和等于生成的氧化鎂的質(zhì)量，所以生成的氧化鎂的質(zhì)量大于反應(yīng)的鎂條的質(zhì)量。（3）實驗操作：取少量的黃色固體放入試管中并加入少量的水，然后在試管口放一張濕潤的紅色的石蕊試紙。實驗現(xiàn)象：紅色的石蕊試紙變?yōu)樗{色。結(jié)論：該固體為Mg3N2[反思與交流]：因為氮氣的化學(xué)性質(zhì)比氧氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定（4）對比作用；①從鎂條和水接觸看：鎂條能夠和水反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鎂和氫氣，因為鎂的活動性很強，能夠置換出水中的氫元素②實驗一說明鎂條和水反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鎂，因為氯化銨會和堿反應(yīng)產(chǎn)生氨氣③鎂條和水的反應(yīng)加熱后反應(yīng)加快，因為加熱后氣泡的速度加快，說明反應(yīng)的速度受溫度的影響。

【解析】

試題分析：鎂條與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式2Mg + O2 2MgO；燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量大于反應(yīng)物鎂條的質(zhì)量，是一種遵從質(zhì)量守恒定律的表現(xiàn)，因為根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道參加反應(yīng)的鎂條和氧氣的質(zhì)量的和等于生成的氧化鎂的質(zhì)量，所以生成的氧化鎂的質(zhì)量大于反應(yīng)的鎂條的質(zhì)量。對于黃色固體的驗證可以通過氮化鎂能夠和水反應(yīng)，且生成的氣體是氨氣，根據(jù)這一性質(zhì)進行鑒別；空氣中N2的含量遠大于O2的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的氧化鎂卻遠多于氮化鎂，說明氮氣的化學(xué)性質(zhì)比氧氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易同其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)；上表中，用水進行實驗的目的是起到對比的作用，提供鎂條能夠跟水反應(yīng)的依據(jù)，根據(jù)上表中的實驗現(xiàn)象，說明加熱會使得反應(yīng)加快，在反應(yīng)中氯化銨和氯化鈉都能起到催化的效果，硫酸鈉的催化效果差，說明在其中起到催化作用的是氯離子等結(jié)論。