题目内容
【题目】合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，对社会发展与科技进步做出了巨大贡献。合成氨工艺的主要流程如下：
（1）合成塔中的反应必须在高温、高压、催化剂条件下进行，该反应的符号表达式是： ，属于 （填基本反应类型）反应。
（2）生产过程中从合成塔中输出的气体属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（3）中生产过程中可重复使用的物质是 （填化学式）。
（4）根据表中的数据回答问题。
物质 | H2 | N2 | O2 | NH3 |
沸点/℃（1.01×105 Pa） | –252 | –195.8 | –183 | –33.35 |
在1.01×105 Pa时，欲将NH3与N2、H2分离，最好将温度控制在 之间。
（5）下图是合成塔中发生反应的微观粒子示意图：
由图可知两种反应物N2与H2的分子个数比为__________；
该反应中的最小粒子是 （填写化学符号）。
【答案】（1）N2+3H2
2NH3;化合反应（2）混合物
（3）N2、H2（4）–195.8℃ ~ -33.35℃（5）3:1、H、N
【解析】
试题分析：（1） 氮气和氢气在有催化剂和高温高压的条件下生成氨气，故答案为：N2+3H22NH3，由多种物质反应生成一种物质，属于化合反应。（2）合成塔中输出的气体中含有NH3、N2、H2 属于混合物（3）由图可知：上述流程中可循环利用的物质是N2、H2；（4）根据表中物质的沸点判断，要将产物NH3与N2、H2分离开来，最适宜的温度应该控制在–195.8℃ ~ -33.35℃；故答案为：–195.8℃ ~ -33.35℃.
【题目】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 |
【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：________________________。
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：______________________________。
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：_________________________。