Question

【题目】某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。

（1）请写出镁条与氧气反应的化学方程式_____，小明认为根据质量守恒定律，燃烧产物的质量应大于反应物镁条的质量。待镁条完全燃烧后，称量发现石棉网上的燃烧产物质量比反应前镁条质量还小，其主要原因是_____。

（2）小红按下图1装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有一些黄色固体。

提出问题：黄色固体是什么呢?

查阅资料：①氧化镁为白色固体；②镁条能在氮气中燃烧生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体；③氮化镁可与水反应生成氨气，氨气能使酚酞溶液变红。

做出猜想：黄色固体为Mg3N2

实验探究：按照图2所示，取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住小烧杯A和B。当观察到_____现象时，可说明燃烧产物中含Mg3N2。

反思与交流：空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，请给出合理解释_____。

拓展延伸：为了证明镁可在氮气中燃烧生成氮化镁，小红又设计了如下方案进行验证：步骤①:用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图3所示的装置;另准备一只有铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。

步骤②:引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞，待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升。

步骤③:往水槽中加水使广口瓶内外水面相平，点燃镁条，迅速更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，放出热量，待冷却后广口瓶内水位继续上升。

（3）步骤②的目的是_____。

（4）写出镁在氮气中燃烧生成氮化镁的化学方程式_____

Answer 1

【答案】2Mg+O22MgO 部分反应产物扩散到空气中 A中酚酞溶液变红 相同条件下，氧气的化学性质比氮气活泼 排除氧气的干扰 3Mg+N2Mg3N2

【解析】

（1）镁条与氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁，反应的化学方程式为：2Mg+O22MgO；根据质量守恒定律，燃烧产物的质量应大于反应物镁条的质量，镁条完全燃烧后，称量发现石棉网上的燃烧产物质量反而比反应前镁条质量小，其主要原因是部分反应产物扩散到空气中，即反应过程中部分氧化镁扩散到了空气中。故填：2Mg+O22MgO；部分反应产物扩散到空气中。

（2）[实验探究]如图，取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住小烧杯A和B，实验过程中A中酚酞溶液变红，说明B中产生了氨气，进一步说明燃烧产物中含Mg3N2，故填：A中酚酞溶液变红；

[反思与交流]空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，这是因为相同条件下，氧气的化学性质比氮气活泼。
故填：相同条件下，氧气的化学性质比氮气活泼。

[拓展延伸]（3）氧气可以和镁反应，所以要能够准确的判断出镁确实与氮气发生了反应，必须先排除氧气的干扰；故填：排除氧气的干扰；
（4）镁在氮气中燃烧生成氮化镁的化学方程为：3Mg+N2Mg3N2．故填：3Mg+N2Mg3N2。