题目内容

某兴趣小组话动中,在空气中点燃镁条时,发现在生成的白色固体物质中夹杂着少量的淡黄色固体.为了探究其原因,小组成员进行了以下探究活动:
【提出问题】淡黄色固体物质的成分是什么?
【查阅资料】通过查阅资料,记录了下列几种物质的颜色:
物质MgOMgCl2Mg3N2Mg(NO32MgCO3Mg(OH)2
颜色白色白色淡黄色白色白色白色
小组成员一致认为产物中一定不含有氯化镁,理由是______.
【提出猜想】淡黄色的固体可能是______.(填化学式)
【实验探究】1)按如图所示装置收集氮气(关闭a、b、c,用凸透镜聚光引燃白磷,待白磷不再燃烧并冷却至室温后,打开a、b、c,使用打气筒进行充气)

(2)B装置点燃白磷的作用是______.
(3)用排水法收集好氮气后,接下来的实验操作是______.
【实验结论】猜想是正确的.镁条在氮气中燃烧的有关化学反应方程式是______.
【实验反思】本探究活动对物质燃烧新的认识是______.
[查阅资料]根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,由于空气中无氯元素,所以燃烧产物中一定不存在氯化镁;故填:空气中无氯元素或空气中无氯气;
[提出猜想]空气中含有氮气,在空气中点燃镁条时,生成的白色固体物质中夹杂着少量的淡黄色固体,而氮化镁为淡黄色,所以淡黄色的固体可能是镁与空气中的氮气反应生成的;故填:Mg3N2
[实验探究](2)白磷燃烧消耗氧气,同时生成五氧化二磷固体,所以B装置点燃白磷的作用是除去装置B中的氧气;故填:除去装置B中的氧气;
(3)由于在纯氧气中燃烧镁条只生成白色固体氧化镁,在纯氮气中燃烧镁条只生成淡黄色色固体氮化镁,将燃着的镁条伸进(1)所收集的氮气的瓶中,若镁条继续燃烧,且有淡黄色固体生成,则证明淡黄色固体是Mg3N2;故填:将燃着的镁条伸进(1)所收集的氮气的瓶中,若镁条继续燃烧,且有淡黄色固体生成,则证明淡黄色固体是Mg3N2
[实验结论]镁和氧气在点燃的条件下燃烧生成氧化镁,方程式为:2Mg+O2
点燃
.
2MgO 镁和氮气在点燃的条件下反应生成氮化镁,方程式:3Mg+N2
点燃
.
Mg3N2;故填:2Mg+O2
点燃
.
2MgO;3Mg+N2
点燃
.
Mg3N2
[反思与评价]一般情况下,氧气有助燃性,可以支持燃烧,而该题中显示镁在氮气中也可以燃烧,所以启示为:物质不一定只在氧气中才能燃烧或氮气通常不支持燃烧,但有时也能支持某些物质的燃烧.故填:(1)氮气难溶于水; (2)燃烧不一定有氧气.
练习册系列答案
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过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色粉末,可作为潜水艇或呼吸面具有供氧剂.人呼出气体的主要成分有氮氧、氧气、二氧化碳和水蒸气,二氧化碳和水能分别与Na2O2反应生成氧气.为了探究Na2O2在潜水艇中反应后的物质,明明同学设计了如图1所示模拟实验.

【猜想与假设】
(1)明明猜想生成的固体物质是:(Ⅰ)氢氧化钠(Ⅱ)碳酸钠(Ⅲ)氢氧化钠和碳酸钠.
【实验与验证】
明明通过以下实验探究来验证他的猜想:
①取少量反应后干燥管中的固体样品,置于试管中,向其中加入______,发现有气泡产生,该气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,证明猜想(Ⅰ)不成立.
②已知碳酸钠的水溶液呈碱性.请根据部分物质的溶解性表(20℃)所提供的信息,将明明的探究过程填写完整.
实验目的实验操作现象或测定结果结论或化学方程式
除去碳酸钠取少量该固体样品溶于水配成溶液,滴加适量的______溶液,充分反应后过滤有白色沉淀生成有关反应的化学方程式为______
检验是否含有氢氧化钠用PH试纸测定反应后溶液的酸碱度,操作方法是______pH>7该样品中含有氢氧化钠
于是明明得出结论:猜想(Ⅱ)不成立,猜想(Ⅲ)成立.
【反思与评价】
(2)你认为Na2O2与______填(“二氧化碳”或“水”)反应生成了碳酸钠.在上述实验装置中再增加一个装置,重复步骤①即可证明你的判断,请指出应增加装置的名称和位置.
【拓展与延伸】
(3)另取少量反应后干燥管中的固体样品,配制成溶液,向其中逐滴滴加稀盐酸,产生气体的质量与加入稀盐酸的质量的关系如图2所示.
①请解释开始滴加盐酸时没有产生气体的原因.
②计算该样品中碳酸钠的质量.
工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠.某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究.
【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2,通过CO2质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算
样品纯度.
【实验方案】小科同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略),图中仪器A的名称是______.
【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差.你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差______(填序号).
①加入的稀硫酸量不足②装置内空气中的CO2没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收④干燥管与空气直接相通
【方案改进】为减少误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲方案进行改进,设计了如图乙的实验方案(固定装置省略).

图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是______.
【数据分析】若撤去图乙中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
【拓展提高】已知碳酸钠溶液与稀硫酸反应先生成碳酸氢钠和硫酸钠,当碳酸钠全部转化为碳酸氢钠后,生成的碳酸氢钠能继续与稀硫酸反应生成______.
现向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到X溶液.请分析推断反应后所得X溶液的溶质,其所有的可能组成______.

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