题目内容
已知镁能在二氧化碳气体中燃烧生产氧化铁和碳，现取a g镁条，使bL（标准状况下）CO2和O2混合气体的，密闭容器中燃烧．
（1）在密闭容器中可能发生的反应的化学方程式为
（2）若反应后容器内CO2有剩余，则容器内的固体物质中一定含有
（3）若反应后容器中O2有剩余，则容器内固体物质的质量为 ，CO2和O2的混合气体中，氧气的体积V（O2）（标准状况）必须满足的条件是
（4）若反应后容器内无气体剩余，则容器内固体物质的质量m的取值范围是 ．
（1）在密闭容器中可能发生的反应的化学方程式为
（2）若反应后容器内CO2有剩余，则容器内的固体物质中一定含有
（3）若反应后容器中O2有剩余，则容器内固体物质的质量为
（4）若反应后容器内无气体剩余，则容器内固体物质的质量m的取值范围是
考点：金属的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算
专题：金属与金属材料
分析：（1）镁在燃烧时先和氧气反应生成氧化镁，当氧气完全反应后，镁再和二氧化碳反应生成氧化镁，正确书写化学方程式；
（2）若反应后容器内CO2有剩余，推测产物；
（3）若氧气有剩余，则镁只和氧气反应生成氧化镁，根据原子守恒计算；采用极限的方法计算；
（4）若容器中无气体剩余，残留固体中含有镁，假设气体全部为氧气或二氧化碳，然后采用极限的方法解答；
若容器中无气体剩余，残留固体中没有镁剩余，说明二者完全反应．
（2）若反应后容器内CO2有剩余，推测产物；
（3）若氧气有剩余，则镁只和氧气反应生成氧化镁，根据原子守恒计算；采用极限的方法计算；
（4）若容器中无气体剩余，残留固体中含有镁，假设气体全部为氧气或二氧化碳，然后采用极限的方法解答；
若容器中无气体剩余，残留固体中没有镁剩余，说明二者完全反应．
解答：解：
（1）根据“镁能在二氧化碳气体中燃烧生产氧化铁和碳”，可知反应物、生成物、反应条件，故化学方程式为2Mg+CO2
2MgO+C；
（2）镁先和氧气反应生成氧化镁，当氧气完全反应后，镁再和二氧化碳反应生成氧化镁，若容器中剩余二氧化碳，二氧化碳可能参加反应也可能不参加反应，所以残留固体物质一定含有氧化镁，可能含有碳；
（3）镁的物质的量=
=
mol，若氧气有剩余，则镁只和氧气反应生成氧化镁，根据原子守恒得n（Mg）=n（MgO），所以氧化镁的质量=
mol×40g/mol=
g；
氧气有剩余，氧气的最小体积为大于和镁完全反应的体积，而小于气体总体积，2Mg+O2
2MgO，根据镁和氧气的关系式得当镁和氧气恰好反应时需要气体氧气物质的量=
×
=
mol，则需要氧气体积=
mol×22.4L/mol=
L，所以氧气的体积为b＞V（O2）＞
L，
（4）若容器中无气体剩余，残留固体中含有镁，说明镁不足量，假设气体全部是氧气，氧气完全反应时固体质量增加的质量=
mol×32g/mol=
g，则固体质量为（a+
）g；
假设气体全部是二氧化碳，根据2Mg+CO2
2MgO+C知，固体增加的质量为二氧化碳的质量，所以固体增加的质量=
mol×44g/mol=
g，所以固体质量为（a+
）g，
则容器内固体质量为（a+
）＜m＜（a+
）；
假设镁和氧气恰好反应，固体的质量为氧化镁的质量=
，
假设镁和二氧化碳恰好反应，固体的质量为镁和二氧化碳的质量=a+
×1×44g/mol=
g，
实际上固体质量介于二者之间，为
g＜m＜
g，
故答案为：
（1）2Mg+CO2
2MgO+C
（2）氧化镁，可能含有碳
（3）
g，b＞V（O2）＞
L
（4）（a+
）＜m＜（a+
）；
或
g＜m＜
g，．
（1）根据“镁能在二氧化碳气体中燃烧生产氧化铁和碳”，可知反应物、生成物、反应条件，故化学方程式为2Mg+CO2
| ||
（2）镁先和氧气反应生成氧化镁，当氧气完全反应后，镁再和二氧化碳反应生成氧化镁，若容器中剩余二氧化碳，二氧化碳可能参加反应也可能不参加反应，所以残留固体物质一定含有氧化镁，可能含有碳；
（3）镁的物质的量=
| ag |
| 24g/mol |
| a |
| 24 |
| a |
| 24 |
| 5a |
| 3 |
氧气有剩余，氧气的最小体积为大于和镁完全反应的体积，而小于气体总体积，2Mg+O2
| ||
| a |
| 24 |
| 1 |
| 2 |
| a |
| 48 |
| a |
| 48 |
| 7a |
| 15 |
| 7a |
| 15 |
（4）若容器中无气体剩余，残留固体中含有镁，说明镁不足量，假设气体全部是氧气，氧气完全反应时固体质量增加的质量=
| b |
| 22.4 |
| 32b |
| 22.4 |
| 32b |
| 22.4 |
假设气体全部是二氧化碳，根据2Mg+CO2
| ||
| b |
| 22.4 |
| 44b |
| 22.4 |
| 44b |
| 22.4 |
则容器内固体质量为（a+
| 32b |
| 22.4 |
| 44b |
| 22.4 |
假设镁和氧气恰好反应，固体的质量为氧化镁的质量=
| 5a |
| 3 |
假设镁和二氧化碳恰好反应，固体的质量为镁和二氧化碳的质量=a+
| ag | ||
a+
|
| 23a |
| 12 |
实际上固体质量介于二者之间，为
| 5a |
| 3 |
| 23a |
| 12 |
故答案为：
（1）2Mg+CO2
| ||
（2）氧化镁，可能含有碳
（3）
| 5a |
| 3 |
| 7a |
| 15 |
（4）（a+
| 32b |
| 22.4 |
| 44b |
| 22.4 |
或
| 5a |
| 3 |
| 23a |
| 12 |
点评：本题以镁为载体考查了物质的量的有关计算，根据镁和氧气、二氧化碳之间的反应结合极限法来分析解答，明确镁和氧气、二氧化碳混合气体反应的先后顺序是解本题关键，题目难度较大．
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