Question

小莉同學學習化學后知道，鎂在氧氣中燃燒會生成白色的氧化鎂固體，但她在空氣中點燃鎂條時，卻
發(fā)現在生成的白色固體中還夾雜著少量的淡黃色固體．
【提出問題】為什么會生成淡黃色固體？
【查閱資料】小莉查閱資料，記錄了下列幾種物質的顏色：

物質	氧化鎂	氯化鎂	氮化鎂	硝酸鎂	碳酸鎂	氫氧化鎂
顏色	白色	白色	淡黃色	白色	白色	白色

小紅同學認為不必查閱氯化鎂的顏色，理由是

 

．
【提出猜想】分析資料，小莉猜測淡黃色固體可能是

 

；
【實驗探究】小莉設計實驗：將點燃的鎂條伸入裝有純凈

 

的集氣瓶中，發(fā)現鎂條能繼續(xù)燃燒，生成淡黃色固體，證實了自己的猜想．
【實驗結論】根據小莉的實驗結果，鎂條在空氣中燃燒時同時發(fā)生兩個反應，請寫出生成氧化鎂這個反應的化學方程式

 

；該反應的現象是

 

；若另一產物中氮元素顯負三價，請寫出該產物的化學式

 

．
【[拓展延伸】鎂在氧氣中燃燒只生成氧化鎂，請計算：
（1）氧化鎂中各元素的質量比

 

；
（2）1.2g鎂條完全燃燒后，生成氧化鎂的質量為多少克？（要寫計算過程）
【反思評價】根據小莉同學的實驗結果，若有24g鎂在空氣中完全燃燒，則所得產物的總質量m

 

40g  （填：“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,化學式的書寫及意義,元素質量比的計算,化學性質與物理性質的差別及應用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：[查閱資料]根據質量守恒定律確定產物中一定不存在氯化鎂；
[提出猜想]根據空氣的成分和固體的顏色判斷淡黃色固體的來源；
[實驗探究]根據在純氧氣中燃燒鎂條只生成白色固體，在純氮氣中燃燒鎂條只生成淡黃色色固體，可采取在純純氮氣中燃燒鎂條，觀察現象的方法；
[實驗結論]根據反應的反應物、生成物和反應條件書寫方程式；
【[拓展延伸】（1）各元素相對原子質量總和的比即為質量比；
（2）根據參加反應的鎂的質量，由反應的化學方程式計算出生成氧化鎂的質量即可；
【反思評價】根據Mg在空氣中燃燒與氧氣和氮氣反應的情況：
如果全部生成MgO，依據方程式計算出氧化鎂的質量；
如果全部生成Mg₃N₂，依據方程式計算出氮化鎂的質量，實際情況介于兩者之間，即可解答本題．

解答：解：
[查閱資料]根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變，由于空氣中無氯元素，所以燃燒產物中一定不存在氯化鎂；
[提出猜想]空氣中含有氮氣，在空氣中點燃鎂條時，生成的白色固體物質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氣反應生成的氮化鎂．
[實驗探究]由于在純氧氣中燃燒鎂條只生成白色固體氧化鎂，在純氮氣中燃燒鎂條只生成淡黃色色固體氮化鎂，可用在純氮氣中燃燒鎂條，觀察現象的方法．
[實驗結論]鎂和氧氣在點燃的條件下燃燒生成氧化鎂，化學方程式為：2Mg+O₂

點燃  .

2MgO，現象是：鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成一種白色粉末狀態(tài)；鎂和氮氣在點燃的條件下反應生成氮化鎂氮元素的化合價為-3價，而鎂元素的化合價為+2價，所以氮化鎂的化學式：Mg₃N₂；
【[拓展延伸】（1）氧化鎂中鎂元素、氧元素的質量比=24：16=3：2；
（2）設生成氧化鎂的質量為x，
2Mg+O₂

點燃  .

2MgO
48           80
1.2g          x

48

1.2g

=

80

x

x=2g．
答：能生成2g氧化鎂．
【反思評價】根據Mg在空氣中燃燒只考慮與氧氣和氮氣反應的情況：
如果全部生成MgO，2Mg+O₂

點燃  .

2MgO              
                2×24        2×40
                24           m       則m=40g
如果全部生成Mg₃N₂，3Mg+N₂

點燃  .

Mg₃N₂
                  3×24        100
                   24          m  
則 m=33.3g
實際情況介于兩者之間，所以m＜40g．
故答案為：
[查閱資料]空氣的成分中不含氯元素；
[提出猜想]氮化鎂；
[實驗探究]氮氣；
[實驗結論]2Mg+O₂

點燃  .

2MgO；鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成一種白色粉末狀態(tài)；Mg₃N₂；
【[拓展延伸】（1）3：2；（2）2g；
【反思評價】＜．

點評：正確理解質量守恒定律的內容，了解燃燒的定義及定義的拓展意義是解決問題的關鍵，書寫化學方程式一定要確定反應物和生成物的化學式，不要忘記配平和條件．