Question

【题目】（1）小明为验证质量守恒定律，做了镁粉在空气燃烧的实验（如图1），该反应的化学方程式是________。实验结束，他发现镁粉在空气中充分燃烧后，产物中还有少量黄色固体。为了弄清黄色固体的成分，小明进行了如下实验探究：

（2）（查资料1）

镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体。

氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能是湿润的红色石蕊试纸变蓝。

（设计实验）小明用图2所示的实验（部分操作没有画出），验证黄色固体为Mg3N2， 请完成下列实验报告。

（交流与思考）小明发现久置的镁条上有一层灰黑色的“外衣”，这层灰黑色的外衣是什么物种呢？他叫来了小亮、小红一起进行了实验探究：

操作步骤	实验现象	实验结论
取少量黄色固体于试管中，加入适量水，加热，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口	___________	黄色固体为Mg3N2

（3）（猜想）小明认为可能是MgO；小亮认为可能是Mg2（OH）2CO3；小红认为可能是 Mg（OH）2。

小红认为小明的猜想是错误的，其理由是________。

（4）（查阅资料2）

Mg（OH）2受热分解产生两种氧化物。

② Mg2（OH）2CO3受热分解产生三种氧化物。

（实验探究）小亮进行实验（见图3），发现试管口有液滴出现，澄清石灰水变浑浊，同时试管内生成白色固体。

（实验分析）实验后，小亮认为小红的猜想也是错误的，其理由是________。

（5）（实验反思）要验证小亮的猜想，实际上只需证明黑色“外衣”想形成是否需要二氧化碳即可。为了证明这一猜想，需要进行如下图所示实验中的________（填序号，下同）和________。

Answer 1

【答案】2Mg+O22MgO试管中产生气泡，湿润的红色石蕊试纸变蓝MgO是白色固体澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，而 Mg（OH）2中不含C元素A；D

【解析】

（1）镁在空气中燃烧生成氧化镁；

（2）根据氮化镁的性质来分析解答；

（3）根据氧化镁的颜色来分析；

（4）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；化学反应前后，元素种类不变；

（5）根据控制变量的方法来分析。

（1）在点燃的条件下，镁粉在空气中的氧气生成氧化镁，该反应的化学方程式为：2Mg+O22MgO；

（2）根据“镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体。氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。”可知，若该黄色固体是氮化镁，当取少量黄色固体于试管中，加入适量水，加热，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，会观察到试管中产生气泡，湿润的红色石蕊试纸变蓝；

（3）氧化镁是白色固体，所以不可能是氧化镁；

（4）石灰水变浑浊说明此变化过程中有二氧化碳生成，根据质量守恒定律可知反应物应存在碳元素，氢氧化镁中不含有碳元素，所以小红的猜想是错误的；

（5）要证明灰黑色“外衣”形成是否需要二氧化碳时，根据控制变量原理，应选择一个有二氧化碳存在，另一个没有二氧化碳存在以外，其他条件完全相同的两组实验，即A和D进行实验对比。