Question

某興趣小組活動(dòng)中，在空氣中點(diǎn)燃鎂條時(shí)，發(fā)現(xiàn)在生成的白色固體物質(zhì)中夾雜著少量的淡黃色固體．為了探究其原因，小組成員進(jìn)行了以下探究活動(dòng)：
[提出問題]淡黃色固體物質(zhì)的成分是什么？
[查閱資料]通過查閱資料，記錄了下列幾種物質(zhì)的顏色：

物 質(zhì)	MgO	MgCl2	Mg3N2	Mg（NO3）2	MgCO3	Mg（OH）2
顏 色	白色	白色	淡黃色	白色	白色	白色

小組成員一致認(rèn)為產(chǎn)物中一定不含有氯化鎂，理由是

空氣中不含有氯元素

．
[提出猜想]淡黃色的固體可能是

Mg₃N₂

（填化學(xué)式）．
[實(shí)驗(yàn)探究]（1）按圖所示裝置收集氮?dú)猓�操作步驟為：首先關(guān)閉a、b、c，用凸透鏡聚光引燃白磷；待白磷不再燃燒并冷卻至室溫后，打開a、b，使用打氣筒進(jìn)行充氣至A中的水進(jìn)入B時(shí)，打開c，繼續(xù)充氣．

（2）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法是

將燃著的鎂條伸進(jìn)（1）所收集的氮?dú)獾钠恐�，若鎂條繼續(xù)燃燒，且有淡黃色固體生成，則證明淡黃色固體是Mg₃N₂．

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]猜想是正確的．鎂條在空氣中燃燒的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式是

2Mg+O₂

點(diǎn)燃  .

2MgO

、

3Mg+N₂

點(diǎn)燃  .

Mg₃N₂

．
[實(shí)驗(yàn)反思]
（1）你由本實(shí)驗(yàn)可知，氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)是

氮?dú)怆y溶于水

．（寫一條）
（2）通過本探究活動(dòng)，你對(duì)物質(zhì)燃燒新的認(rèn)識(shí)是

物質(zhì)不一定只在氧氣中才能燃燒（合理均可）

．
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，待白磷不再燃燒并冷卻至室溫后，如果始終關(guān)閉b，而打開c，裝置B、C中可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

C中的水被倒吸入B中，進(jìn)入水的體積約占B瓶的

1

5

．

Answer 1

分析：[查閱資料]根據(jù)質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后元素的種類不變，確定產(chǎn)物中一定不存在氯化鎂；
[提出猜想]根據(jù)空氣的成分和固體的顏色判斷淡黃色固體的來源；
[實(shí)驗(yàn)探究]根據(jù)在純氧氣中燃燒鎂條只生成白色固體，在純氮?dú)庵腥紵�鎂條只生成淡黃色色固體，可采取分別在純氧氣和純氮?dú)庵腥紵�鎂條，觀察現(xiàn)象的方法；
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]根據(jù)反應(yīng)的反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件書寫方程式；
[實(shí)驗(yàn)反思]（1）根據(jù)氮?dú)饪捎门潘�法收集，說明氮?dú)怆y溶于水；
（2）根據(jù)鎂可以在氮?dú)庵腥紵�這一特殊性質(zhì)分析回答；
（3）根據(jù)白磷燃燒消耗氧氣，使瓶?jī)?nèi)氣壓減小，氧氣約占空氣總體積的

1

5

進(jìn)行解答．

解答：解：[查閱資料]根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，由于空氣中無氯元素，所以燃燒產(chǎn)物中一定不存在氯化鎂；
[提出猜想]空氣中含有氮?dú)�，在空氣中點(diǎn)燃鎂條時(shí)，生成的白色固體物質(zhì)中夾雜著少量的淡黃色固體，而氮化鎂為淡黃色，所以淡黃色的固體可能是鎂與空氣中的氮?dú)夥磻?yīng)生成的；
[實(shí)驗(yàn)探究]由于在純氧氣中燃燒鎂條只生成白色固體氧化鎂，在純氮?dú)庵腥紵�鎂條只生成淡黃色固體氮化鎂，將燃著的鎂條伸進(jìn)（1）所收集的氮?dú)獾钠恐校�若鎂條繼續(xù)燃燒，且有淡黃色固體生成，則證明淡黃色固體是Mg₃N₂；
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]鎂和氧氣在點(diǎn)燃的條件下燃燒生成氧化鎂，方程式為：2Mg+O₂

點(diǎn)燃  .

2MgO 鎂和氮?dú)庠邳c(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成氮化鎂，方程式：3Mg+N₂

點(diǎn)燃  .

Mg₃N₂；
[實(shí)驗(yàn)反思]（1）圖示中是用排水法收集氮?dú)�，說明氮?dú)怆y溶于水，這一性質(zhì)不需發(fā)生化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來，屬于物理性質(zhì)；
（2）一般情況下，氧氣有助燃性，可以支持燃燒，而該題中顯示鎂在氮?dú)庵幸部梢匀紵�，所以啟示為：物質(zhì)不一定只在氧氣中才能燃燒或氮?dú)馔ǔ２恢С秩紵�，但有時(shí)也能支持某些物質(zhì)的燃燒；
（3）白磷燃燒消耗氧氣，使瓶?jī)?nèi)氣壓減小，氧氣約占空氣總體積的15，所以若始終關(guān)閉b，而打開c，則C中的水會(huì)被壓入B中，約占瓶體積的15；
故答案為：[查閱資料]空氣中不含有氯元素或空氣中無氯氣；
[提出猜想]Mg₃N₂；
[實(shí)驗(yàn)探究]將燃著的鎂條伸進(jìn)（1）所收集的氮?dú)獾钠恐�，若鎂條繼續(xù)燃燒，且有淡黃色固體生成，則證明淡黃色固體是Mg₃N₂；
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]2Mg+O₂

點(diǎn)燃  .

2MgO；3Mg+N₂

點(diǎn)燃  .

Mg₃N₂；
[實(shí)驗(yàn)反思]（1）氮?dú)怆y溶于水；
         （2）物質(zhì)不一定只在氧氣中才能燃燒（合理均可）；
         （3）C中的水被倒吸入B中，進(jìn)入水的體積約占B瓶的

1

5

．

點(diǎn)評(píng)：正確理解質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容，了解燃燒的定義并能靈活應(yīng)用是解決問題的關(guān)鍵，能較好考查應(yīng)用知識(shí)、分析問題的能力．