15.
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的化學方程式2Mg+O
2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO.
(2)小明發(fā)現(xiàn)燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量大于反應物鎂條的質(zhì)量,認為這個反應不遵循質(zhì)量守恒定律.我不同意(“同意”或“不同意”)小明的觀點,因為空氣中的氧氣和鎂反應生成了氧化鎂.
(3)小紅按如圖1裝置改進實驗,驗證了質(zhì)量守恒定律,卻發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中還有少量黃色固體.
【提出問題】黃色固體是什么呢?
【查閱資料】①氧化鎂為白色固體;
②鎂能與氮氣劇烈反應生成黃色的氮化鎂(Mg
3N
2)固體;
③氮化鎂可與水劇烈反應產(chǎn)生氨氣,該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍.
【做出猜想】黃色固體是Mg
3N
2【實驗探究】請設計實驗,驗證猜想
實驗操作 | 實驗現(xiàn)象及結論[ |
把黃色固體放入試管中,加入適量的水,在試管口放濕潤的紅色石蕊試紙 | 實驗現(xiàn)象:產(chǎn)生氣泡,紅色石蕊試紙變藍; 實驗結論:黃色固體是Mg3N2 |
(4)為了證明鎂可在氮氣中燃燒生成氮化鎂,小紅又設計了如下方案進行驗證.
步驟①:用盛水的水槽、無底的廢廣口瓶、燃燒匙、蒸發(fā)皿、橡皮塞等裝配成如圖2所示的裝置;另準備一只有一根銅絲穿過的橡皮塞,銅絲末端固定一根鎂條.
步驟②:引燃燃燒匙中足量的紅磷,塞好橡皮塞;待充分冷卻,觀察到廣口瓶內(nèi)水面上升的體積約占瓶內(nèi)水面原上方空間的五分之一左右.
步驟③:往水槽中加水使廣口瓶內(nèi)外水面相平;點燃鎂條,迅速更換橡皮塞,鎂條在廣口瓶內(nèi)繼續(xù)燃燒,放出熱量;待冷卻后廣口瓶內(nèi)水位繼續(xù)上升.
A.步驟②的目的是使氧氣完全反應.寫出紅磷在氧氣中燃燒的化學方程式4P+5O
2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P
2O
5B.在步驟③“待冷卻后廣口瓶內(nèi)水位繼續(xù)上升”是由于瓶內(nèi)氣壓小于(選填“大于”“小于”或“等于”)外界氣壓
C.寫出鎂在氮氣中燃燒生成氮化鎂的化學方程式3Mg+N
2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg
3N
2【反思與交流】
(5)空氣中N
2的含量遠大于O
2的含量,而鎂條在空氣中燃燒生成的MgO的質(zhì)量卻大于Mg
3N
2.請給出合理的解釋相同條件下,鎂更容易和氧氣反應.