Question

【題目】某課外活動(dòng)小組探究鎂與CO2、NO2的反應(yīng)。

（1）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)燃的鎂條能在CO2氣體中繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生黑、白兩種固體，請(qǐng)用化學(xué)反應(yīng)解釋該現(xiàn)象 _____________。

（2）該小組采用類比Mg與CO2反應(yīng)的思路對(duì)Mg與NO2的反應(yīng)進(jìn)行預(yù)測(cè)：寫出Mg與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。

（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜測(cè)（用于連接玻璃管的乳膠管均內(nèi)襯錫紙）

資料信息：2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O

①裝置A中的試劑是_____________。

②干燥管和裝置B的作用分別是_____________、_____________。

③實(shí)驗(yàn)開始時(shí)正確的操作步驟是_____________。

a.通入NO2 b.打開彈簧夾

c.點(diǎn)燃酒精燈 d.當(dāng)硬質(zhì)玻璃管充滿紅綜色氣體后，關(guān)閉彈簧夾

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，同學(xué)們觀察到與預(yù)測(cè)相符合的現(xiàn)象，但當(dāng)用水洗滌硬質(zhì)玻璃管時(shí)，固體遇水產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，該氣體能使?jié)駶櫟氖�蕊試紙變藍(lán)。

①同學(xué)們認(rèn)為硬質(zhì)玻璃管中還發(fā)生了另一個(gè)反應(yīng)，該反應(yīng)為_____________，

②請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋加水產(chǎn)生該氣體的原因_____________。

Answer 1

【答案】2Mg + CO2 2MgO + C 4Mg +2NO2 4MgO + N2 NaOH溶液 吸收NO2避免環(huán)境污染 收集N2 badc 3Mg + N2 Mg3N2 (或7Mg +2NO2 4MgO +Mg3N2） Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3↑

【解析】

（1）鎂在二氧化碳?xì)怏w中燃燒生成黑色固體為碳和白色固體為氧化鎂；
（2）Mg與NO2的反應(yīng)類比Mg與CO2反應(yīng)的思路寫出，鎂在二氧化氮?dú)怏w中反應(yīng)生成氧化鎂和氮?dú)猓?/span>
（3）①根據(jù)猜想鎂條在二氧化氮?dú)怏w中燃燒生成氮?dú)夂脱趸�鎂，裝置中A的主要作用是吸收過量二氧化氮，根據(jù)反應(yīng)2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O分析應(yīng)選擇氫氧化鈉溶液；
②使裝置中充滿二氧化氮?dú)怏w，干燥管吸收過量的二氧化氮，防止污染空氣；B裝置是排水量氣法收集氮?dú)猓?/span>
③應(yīng)先在裝置中充滿二氧化氮?dú)怏w再進(jìn)行加熱，按照此操作順序進(jìn)行連接；

（4）①鎂在二氧化氮?dú)怏w中反應(yīng)生成氧化鎂和氮?dú)猓�氮�(dú)夂玩V在加熱條件下也可以反應(yīng)生成氮化鎂；
②能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體為氨氣，氮化鎂和水反應(yīng)生成氨氣和氫氧化鎂沉淀。

（1）點(diǎn)燃的鎂條能在CO2氣體中繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生黑、白兩種固體為氧化鎂和碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Mg + CO2 2MgO + C，

因此，本題正確答案是：2Mg + CO2 2MgO + C；
（2）類比Mg與CO2反應(yīng)的思路，鎂在二氧化氮?dú)怏w中反應(yīng)生成氧化鎂和氮?dú)�，反�?yīng)的化學(xué)方程式為：4Mg +2NO2 4MgO + N2，
因此，本題正確答案是：4Mg +2NO2 4MgO + N2；
（3）①根據(jù)反應(yīng)2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O分析，裝置A主要吸收多余的二氧化氮?dú)怏w，需要用氫氧化鈉溶液，
因此，本題正確答案是：NaOH溶液；
②干燥管是在充滿二氧化氮?dú)怏w過程中避免污染氣體排放到空氣中污染空氣，B裝置是排水量氣方法收集反應(yīng)生成的氮?dú)猓?/span>
因此，本題正確答案是：吸收NO2避免環(huán)境污染；收集N2；
③應(yīng)先在裝置中充滿二氧化氮?dú)怏w再進(jìn)行加熱，防止空氣的影響，所以實(shí)驗(yàn)順序?yàn)?/span>badc，
因此，本題正確答案是：badc；

（4）①氮?dú)夂玩V在加熱條件下反應(yīng)生成氮化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Mg + N2 Mg3N2，

鎂在二氧化氮?dú)怏w中也可以反應(yīng)生成氧化鎂和氮化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：7Mg +2NO2 4MgO +Mg3N2，

因此，本題正確答案是：3Mg + N2 Mg3N2（或7Mg +2NO2 4MgO +Mg3N2）；

②固體遇水產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，該氣體能使?jié)駶櫟氖�蕊試紙變藍(lán)，證明生成的是氨氣，說明氮化鎂和水反應(yīng)生成氨氣和氫氧化鎂沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3↑，

因此，本題正確答案是：Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3↑。