Question

18．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2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO．
（2）小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律．我不同意（“同意”或“不同意”）小明的观点，因为任何反应都遵循质量守恒定律，该反应前后质量不相等的原因是空气中有气体参与了反应．
（3）小红按如图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体．
【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镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg₃N₂）固体；③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．
【做出猜想】黄色固体是Mg₃N₂
【实验探究】请设计实验，验证猜想

实验操作	实验现象及结论
取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放于试管口，观察现象	若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明燃烧产物中含Mg3N2

【反思与交流】①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，为什么呢？请给出合理的解释O₂比N₂化学性质活泼．
②查阅资料可知，镁条不仅能在氧气中剧烈反应，还能在二氧化碳中燃烧，由此你对燃烧有什么新认识？燃烧不一定需要氧气．

Answer 1

分析 （1）根据镁条在空气中燃烧的化学方程式进行分析．
（2）根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和．
（3）根据氮气的化学性质进行分析，掌握质量守恒定律的内容：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和．此“化学反应”，包括各种化学反应．

解答 解：（1）在点燃的条件下，镁与氧气反应生成氧化镁；
（2）所有的化学变化都遵循质量守恒定律；
（3）根据题干信息，可将生成的固体物质放入水中，检验是否产生氨气来进行判断；具体实验操作：将镁条燃烧的产物放在一只试管中，加入少量的蒸馏水，然后将一湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察现象；若看到红色的石蕊试纸变成蓝色，说明黄色固体为氮化镁；
【反思交流】①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；
②由上述实验可知点燃的镁条在二氧化碳中也能燃烧，所以燃烧不一定有氧气参加．
故答案为：（1）2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；
（2）不同意；任何反应都遵循质量守恒定律，该反应前后质量不相等的原因是空气中有气体参与了反应；
（3）

实验操作	实验现象及结论
取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放于试管口，观察现象．	若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明燃烧产物中含Mg3N2．

【反思交流】①O₂比N₂化学性质活泼（合理即可）；
②燃烧不一定需要氧气（合理即可）．

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．