题目内容

15．实验室开放日，小红同学做了镁条在空气中燃烧的实验，发现产物中除了有大量白色固体外，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镁与氧气反应发出耀眼白光，放出热量，冒大量白烟；
②镁能与氮气在点燃的条件下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（请填写下列表格）
实验操作实验现象及结论
取少量黄色粉末放入试管中，加入适量水，然后将湿润的红色石蕊试纸伸入试管内，观察现象若试纸变蓝，则黄色固体是Mg3N2
【反思与交流】
①小红通过查阅资料知道镁条还可以与氮气反应，请你帮助小红同学写出此反应的化学方程式：3Mg+N2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2．
②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：因为氧气的化学性质比氮气活泼．
③小红同学对镁条燃烧实验中各物质的质量进行了研究，反应前称得镁条的质量为M1，燃烧后所产生的白色固体氧化镁的质量为M2（忽略镁条与氮气反应的影响）．小红同学根据质量守恒定律，推测M1一定要小于M2，但是，称量后比较的实际结果是M1反而大于M2，请你帮助他分析其可能的原因是：镁燃烧生成的氧化镁有一部分以白烟的形式，逸散到空气中去了．

分析 【实验探究】根据氮化镁与水反应的性质和生成物的性质分析设计实验；
【反思与交流】
①根据镁与氮气的反应写出反应的化学方程式；
②根据氧气和氮气的性质分析；
③根据镁燃烧时有白烟生成分析．

解答 解：【实验探究】由题意可知，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，所以设计实验如下：

实验操作实验现象及结论
取少量黄色粉末放入试管中，加入适量水，然后将湿润的红色石蕊试纸伸入试管内，观察现象若试纸变蓝，则黄色固体是Mg3N2
【反思与交流】
①由题意可知，镁与氮气反应生成了氮化镁，反应的化学方程式：3Mg+N2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2．
②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，因为氧气的化学性质比氮气活泼．
③小红同学根据质量守恒定律，推测M1一定要小于M2，但是，称量后比较的实际结果是M1反而大于M2，其可能的原因是：镁燃烧生成的氧化镁有一部分以白烟的形式，逸散到空气中去了
故答为：
【实验探究】请设计实验，验证猜想（请填写下列表格）
实验操作实验现象及结论
取少量黄色粉末放入试管中，加入适量水，然后将湿润的红色石蕊试纸伸入试管内，观察现象．若试纸变蓝，则黄色固体是Mg3N2
点燃
【反思与交流】
①3Mg+N2=Mg3N2；
②因为氧气的化学性质比氮气活泼；
③镁燃烧生成的氧化镁有一部分以白烟的形式，逸散到空气中去了．

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，还能结合反应物、生成物和反应条件正确书写方程式．

练习册系列答案
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1．通过如图实验得出的结论中不正确的是（　　）
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B．利用图2装置可探究微粒在不停地运动
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D．利用图3装置收集氧气时，等到气泡连续且均匀时，再将导管口移入集气瓶
6．下列实验现象描述错误的是（　　）
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B．硫在氧气中燃烧：淡黄色固体燃烧，发出蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的二氧化硫气体
C．大理石和稀盐酸反应：白色固体表面产生气泡，固体逐渐减少
D．硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应：溶液中产生蓝色沉淀，溶液由蓝色变为无色
3．有如图所示的四种粒子的结构示意图：
其中表示原子的是AD，表示阳离子的是B，阴离子的是C，属于同一种元素的是BD．（用序号表示）
10．高氯酸铵的化学式为NH4ClO4，其中氯元素的化合价为（　　）
A．-1B．+1C．+7D．+5
20．臭氧水是臭氧（O3）溶入水中制成的，能脱色去臭，还是很好的杀虫、杀菌剂．下列说法正确的是（　　）
A．臭氧中氧元素化合价为-2价B．臭氧是氧化物
C．臭氧水是单质D．1个臭氧分子由3个氧原子构成
7．实验室选用如图所示装置制取气体，根据要求回答下列问题：

（1）写出图中标有序号仪器的名称 
①试管、②铁架台、③长颈漏斗、④集气瓶、⑤水槽．
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，可选用的发生装置是B（填字母），写出该反应的文字表达式过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
（3）若用氯酸钾制取氧气时，该反应的文字表达式氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．
（4）实验室用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法制取氨气，应选用的发生装置是A（填字母）．
（5）实验室制取某气体时，既可用C也可用E装置收集．由此推测该气体所具有的物理性质是①②（填序号）
①该气体的密度大于空气
②该气体难溶于水
③该气体的密度小于空气．
4．现有①五氧化二磷，②空气，③铁粉，④氯化亚铁，⑤液态氧 ⑥水，⑦氯化钠，⑧金刚石，其中属于单质的是③⑤⑧；属于化合物的是①④⑥⑦；属于氧化物的是①⑥．
5．（1）分别写出实验室用双氧水、氯酸钾、高锰酸钾制取O2的化学反应方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O2↑；2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑
（2）比较以上制取O2的方法，用双氧水制取O2更好的原因节能、环保
（3）如表是二氧化锰用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系的实验数据
二氧化锰与氯酸钾的质量比$\frac{1}{40}$$\frac{1}{20}$$\frac{1}{10}$$\frac{1}{5}$$\frac{1}{3}$$\frac{1}{2}$$\frac{2}{3}$$\frac{1}{1}$$\frac{2}{1}$
生成1L氧气所需的时间（s）1247950547593106153240
据表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为时，反应速率最快；在这一比值的前、后反应速率变化规律分别是增大、减少；在这一比值前所呈现的反应速率变化规律的原因是二氧化锰与反应物的接触面增大．

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