Question

1．利用镁条在空气中燃烧探究质量守恒定律，实验中产生大量白烟，完成相关符号表达式：2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO，实验结束后，将所有燃烧后的产物收集起来称量，发现其质量大于反应物镁条的质量，请回答：该反应遵守（填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律．
（1）小周同学发现产物中有少量黄色固体．
【提出问题】黄色固体是什么物质呢？
【查阅资料】
①氧化镁为白色固体；
②镁能与氮气反应，生成黄色的氮化镁固体；
③氮化镁可与水激烈反应产生氮气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．
【猜想】黄色固体为氮化镁
【实验探究】取适量燃烧后的产物于试管中，加少量水，再将湿润的红色石蕊试纸于试管口，若观察到试纸变蓝色的现象，则说明猜想正确，请完成产生氮化镁的相关符号表达式：3Mg+N₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$M_g3N₂．
【反思与交流】
①若用镁条代替红磷测定空气中氧气含量的实验，不考虑其他因素的影响，进入水的体积会大于（填“大于”“小于”或“等于”）瓶内空气体积的$\frac{1}{5}$．
②已知空气中氮气的含量大于氧气的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，为什么？请给出合理的解释：氧气的化学性质比氮气更活泼，镁条更容易与氧气发生反应．

Answer 1

分析 （1）所有的化学变化都遵循质量守恒定律；
【实验探究】氮化镁与水反应会生成氨气；
【反思与交流】①根据镁的性质可以判断能否利用镁燃烧测定空气中氧气的含量；
②根据氧气和氮气的化学性质进行分析．

解答 解：（1）在点燃的条件下，镁与氧气反应生成氧化镁，相关符号表达式为：2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；
该反应遵守质量守恒定律；镁条在空气中燃烧有氧气参与，使燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量；
【实验探究】氮化镁与水反应会生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色；反应的化学方程式为：3Mg+N₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$M_g3N₂；
【反思与交流】①因为镁燃烧时，能够同时和空气中的氧气、氮气发生化学反应，消耗的气体大于空气体积的1/5，因此不能用镁测定空气中氧气的含量．
②氧气的化学性质比氮气更活泼，镁条更容易与氧气发生反应，所以镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁．
故答案为：（1）2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；遵守；
【实验探究】试纸变蓝色；3Mg+N₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$M_g3N₂；
【反思与交流】①大于；②氧气的化学性质比氮气更活泼，镁条更容易与氧气发生反应．

点评 在应用质量守恒定律时，一定要分清反应物和生成物，不能忽略气体物质的质量．验证质量守恒定律，条件的控制是关键，一般用密闭容器进行实验，称量前后容器的质量变化．