题目内容

11．某学习小组做镁带在空气中燃烧实验时，发现生成物中有黑色固体．针对这一现象，他们开展了如下探究活动．请仔细阅读并完成下列探究报告．

【探究目的】探究镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中什么物质反应产生的．
【分析猜想】分析空气中各种成分，寻找猜想依据．
（1）空气成分之一：氮气稀有气体，化学性质稳定，一般不与其它物质反应．
（2）空气成分之二：氧气，与镁反应生成的氧化镁是 白白色固体．
（3）空气成分之三：水蒸气，打磨光亮的镁带放入沸水中，表面会附有白色固体并产生大量气泡；再向沸水中滴入无色酚酞试液，呈现红色．Mg+2H2O=Mg（OH）2↓+H2↑如果将镁带放到水蒸气中，也会发生上述反应，但产生的不是黑色固体．
（4）空气成分之四：氮气、二氧化碳．猜想：可能是镁与N2或CO2反应生成黑色固体．
【实验一】镁带与氮气的反应
（一）获取氮气
（1）把空气液化，然后蒸发，先蒸发出来的气体就是氮气．这种方法属于物理物理（选填“物理”或“化学”）方法．但在实验室里空气不易被液化．
（2）如图是获取氮气的方法及装置，其中得到氮气较纯的是B（填字母）．
（二）燃烧镁带，观察现象
将镁带打磨光亮，点燃，伸入盛N2的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体．
（三）实验结论：镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁，该反应的化学方程式是3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2．．
【实验二】将燃着的镁带伸入盛CO2的集气瓶中，镁带剧烈燃烧，瓶内出现白色固体和黑色固体，生成的黑色固体物质是碳．
【探究结论】镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中CO2反应产生的．

分析 【分析猜想】根据空气的成分及各成分的化学性质、常见化学物质的物理性质、化学方程式的书写方法进行分析解答．
【实验一】（一）（1）根据题意，把空气液化，然后蒸发，先蒸发出来的气体就是氮气，根据是否有新物质生成，确定利用的是物理方法还是化学方法．
（2）将空气中氧气除去得到较纯净的氮气，所选除氧剂要具备以下特征：（1）本身能够在空气中燃烧；（2）本身的状态为非气体；（3）生成的物质为非气态．
（三）根据题意，写出反应的化学方程式即可．
【实验二】CO2与镁发生了置换反应，根据质量守恒定律，可以确定生成的黑色固体的成分．

解答 解：【分析猜想】空气成分之一：空气中的稀有气体化学性质不活泼，一般不与其它物质反应．
空气成分之二：氧化镁是白色的固体．
空气成分之三：根据题意，镁与沸水反应，表面会附有白色固体并产生大量气泡；再向沸水中滴入无色酚酞试液，呈现红色，说明有碱性物质生成；根据质量守恒定律，生成的气体为氢气，反应的化学方程式为：Mg+2H2O=Mg（OH）2↓+H2↑．
【实验一】（一）获取氮气：（1）把空气液化，然后蒸发，先蒸发出来的气体就是氮气，分离过程中没有新物质生成，属于物理方法．
（2）硫磺在空气中能够燃烧生成二氧化硫气体，虽除去氧气，而增加了新的气体二氧化硫，尽管石灰水能吸收二氧化硫，但由于氢氧化钙的溶解度较小，石灰水中溶解的氢氧化钙较少，不能全部吸收二氧化硫，不能得到较纯净的氮气．
红磷本身是固体，在空气中燃烧，且生成物五氧化二磷是固体，可以用于除去空气中的氧气；且氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳，能得到较纯的氮气．
木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体或者一氧化碳气体甚至是两者的混合气体，虽除去氧气，而增加了新的气体，不能得到较纯净的氮气．
（三）镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁，反应的化学方程式为：3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2．
【实验二】将燃着的镁带伸入盛CO2的集气瓶中，镁带剧烈燃烧，瓶内出现白色固体和黑色固体．CO2与镁发生了置换反应，生成物为氧化镁和碳，黑色固体物质是碳．
【探究结论】【探究结论】镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中CO2反应产生的．．
故本题答案为：【分析猜想】（1）稀有气体，（2）白．
【实验一】（1）物理；（2）B； （三） 3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2；
【实验二】碳．
【探究结论】镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中CO2反应产生的．

点评 本题有一定难度，考查同学们新信息获取、处理及灵活运用所学化学知识进行分析问题、解决问题的能力．

练习册系列答案
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9．下列鉴别方法不能把待鉴别的物质区分开的是（　　）
选项待鉴别的物质鉴别方法
A硬水和软水加肥皂水，振荡，观察产生泡沫情况
B氧气和空气用带火星的木条，观察木条是否复燃
C双氧水和蒸馏水加入一定量的二氧化锰，观察有无气泡产生
D一氧化碳和甲烷点燃，观察火焰颜色
A．AB．BC．CD．D
10．如图①、②分别是钠元素、氯元素，在元素周期表中的信息，A、B、C、D是四种粒子的结构示意图．请回答下列问题：

（1）①和②两种元素形成的化合物由离子构成（填写“分子”、“原子”或“离子”）；
（2）A、B、C中属于同种元素的粒子是BC（填字母代号）；
（3）A、B两种粒子对应的元素形成化合物的化学式为SO2；
（4）D中，n的最大值为8；若n＞1，m-n=10时，则该粒子对应的常见金属元素的符号可能是Na、Mg、Al．
7．CO、CO2、O2中的一种或几种气体组成的混合气体中，碳元素的质量分数为27.5%，则气体的组成可能是（　　）
A．CO、O2B．CO、CO2C．CO2D．CO
6．图中的物质为初中化学所学的物质，其中Y是铁锈的主要成分，F是一种常见的建筑材料，K可用于制洗涤剂的盐，J、H是黑色粉末．图中“-”表示两端的物质间能发生反应；“→”表示物质间存在转化关系；部分反应物或生成物已略去．

（1）写出A可能的化学式CH4；B的化学式H2O；N的一种俗名烧碱、火碱或苛性钠
（2）B+D的反应能放热（填“吸热”或“放热”）
（3）写出下列反应方程式
①G+Y的反应3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2②C+F的反应CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O③K+F的反应Ca（OH）2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓．
16．写出下列反应的化学方程式．
（1）加热高锰酸钾制氧气
（2）检验二氧化碳的反应
（3）用赤铁矿炼铁．
3．自然界中碳循环问题已成为全球关注的焦点．
（1）当前，人类以化石燃料为主要能源．它们都属于不可再生能源（填“可再生”或“不可再生”）．
（2）二氧化碳是一种宝贵的资源，固定和利用二氧化碳的一个成功范例是：在高温、高压下，CO2和NH3可以合成[CO（NH2）2]，同时生成水．该反应的化学方程式为CO2+2NH3$\frac{\underline{\;高温高压\;}}{\;}$CO（NH2）2+H2O．．
（3）过多的排放二氧化碳加剧了“温室效应”，请写出一条减少二氧化碳排放的建议：减少化石燃料的燃烧．
20．常见金属活动性顺序表如下：

下列各组物质不能发生化学反应的是（　　）
A．汞与硝酸银溶液B．锌与硫酸亚铁溶液
C．铜与硝酸铝溶液D．铝与稀盐酸
1．化学就在我们身边，它与我们的生活息息相关．
（1）现有H、C、O、Ca四种常见的元素，请选择用其中的元素写出符合下列要求的物质各一种（用化学式表示）：
①鸡蛋壳的主要成分CaCO3； ②实验室常用的液体燃料C2H5OH；
③汽水中含有一种酸为H2CO3； ④能产生温室效应的气体CO2．
（2）家庭厨房实际上是一个化学世界．请回答下列问题：
①氯化钠是重要的调味品，它是由离子构成的（选填：“分子”、“原子”或“离子”）．
②冰箱除味剂中的活性炭可以除去冰箱里的异味，这是利用了活性炭的吸附性．
③炒菜时油锅中的油不慎着火，可以采取的灭火方法是锅盖盖灭．
④在厨房里把硬水转化成软水的方法是加热煮沸．

（3）铷（Rb）是一种银白色蜡状金属，质软而轻，其化学性质比钾活泼．
①如图表示铷元素的阳离子（填“原子”、“阳离子”或“阴离子”）结构示意图．由图可知，铷元素应位于元素周期表中的第五周期，硫酸铷的化学式为Rb2SO4．
②如图表示的微粒中，具有相对稳定结构的是AC（填序号，下同），与Rb化学性质相似的是D．

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