题目内容

3．化学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（如右图），同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的强光，产生的大量白烟弥漫到空气中，最后在石棉网上得到一些白色固体．
（1）请写出镁条燃烧的化学方程式2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；
（2）同学们通过称量发现：在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量，有人认为这个反应不遵循质量守恒定律．你认为出现这样实验结果的原因可能是：生成的氧化镁小颗粒（白烟）扩散到空气中去了，使得生成物收集不全；
（3）小红按右下图装置改进实验，验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体．
【提出问题】黄色固体是什么？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气剧烈反应产生黄色的氮化镁（Mg3N2）固体；③氮化镁可与水反应产生氨气，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
取少量黄色固体于试管中，加入适量的水，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口试管中有气体产生，湿润的红色石蕊试纸变蓝．得出结论：黄色固体是Mg3N2
【反思与交流】①氮化镁中氮元素的化合价是-3；
②空气中N2的含量远大于O2的含量，可是镁条在空气中燃烧产物MgO却远多于Mg3N2，合理的解释是：氮气化学性质不如氧气活泼．
③同学们又联想到氯气在氧气中能够燃烧，于是对燃烧条件又有了新的认识：燃烧不一定需要氧气参加．

分析 （1）根据化学反应的原理以及化学方程式的写法来分析；
（2）化学变化都遵守质量守恒定律；
【实验探究】根据氨气的化学性质及氮化镁的化学性质分析解答；
【反思与交流】①根据化合物中元素化合价的计算方法来分析；
②根据氮气与氧气的化学性质来分析；
③根据燃烧的条件来分析．

解答 解：（1）在点燃的条件下，镁与氧气反应生成氧化镁；故填：2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；
（2）所有的化学变化都遵守质量守恒定律，镁条燃烧是化学变化，遵守质量守恒定律，燃烧后质量减少的原因是生成的氧化镁小颗粒（白烟）扩散到空气中去了，使得生成物收集不全；故填：生成的氧化镁小颗粒（白烟）扩散到空气中去了，使得生成物收集不全；
【实验探究】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；
故填：取少量黄色固体于试管中，加入适量的水，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口；试管中有气体产生，湿润的红色石蕊试纸变蓝．得出结论：黄色固体是Mg3N2；
【反思与交流】①在氮化镁中镁元素的化合价为+2价，设氮化镁中氮元素的化合价为x，则（+2）×3+2x=0，x+-3；故填：-3；
②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；故填：氮气化学性质不如氧气活泼；
③氢气在氯气中可以燃烧，此反应中没有氧气参加，所以可以得出燃烧不一定需要氧气参加这一新的认识；故填：燃烧不一定需要氧气参加．

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．

练习册系列答案
相关题目
1．如图是小明在实验室里用一氧化碳还原氧化铁来模拟高炉炼铁反应，其原理可用化学方程式表示为Fe2O3+3CO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+3CO2．
（1）该反应中一氧化碳作为还原剂．
（2）若实验时小明所用的氧化铁的质量为32克，理论上可得到多少克的纯铁．
（3）其他同学认为该实验设计上还有什么不足之处，请你告知小明．没有处理尾气．
14．分类和类比是化学学习常用的方法．
（1）下列物质：过氧化氢、铁、氧气、水、二氧化碳．请根据一定的依据对他们进行分类．
分类标准化合物，包含的物质过氧化氢、水、二氧化碳．
（2）许多物质的命名与元素的化合价高低有关系．如氧化亚铁和氧化铁中铁元素的化合价分别为+2价和+3价．CuO和Cu2O中氧元素均为-2价，由以上信息可以推知CuO和Cu2O的名称分别为氧化铜和氧化亚铜．
11．下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法，其中错误的是（　　）
物质所含杂质除去杂质的方法
ACOCO2通过足量氢氧化钠溶液，干燥
BNaCl泥沙溶解、过滤、蒸发
CNaOH溶液Na2CO3加入足量稀盐酸至不再产生气泡
DCu（NO3）2溶液AgNO3加入过量的铜粉，过滤
A．AB．BC．CD．D
18．除去下列物质中混有的少量杂质（括号内为杂质），所用试剂和方法不正确的是（　　）
A．N2中的（O2 ）   红热的木炭
B．NaCl溶液中的（Na2CO3）  加入稀盐酸
C．FeCl2溶液中的（CuCl2）    加入过量铁粉，过滤
D．铜粉中的（铁）    加入过量稀硫酸，过滤
8．为了除去氯化钠样品中的碳酸钠杂质，兴趣小组最初设计了如下的方案并进行实验．

（1）加入CaCl2溶液后，分离除去沉淀A的实验操作方法是过滤．
（2）同学们在实验过程中，又发现了新的问题：此方案很容易引入新的杂质，
请写出固体物质B中杂质的成分CaCl2（用化学式表示）．
（3）同学们继续探究后又提出新的方案：将混合物溶解，若滴加盐酸至不再产生气体为止，则既能除去Na2CO3杂质，又能有效地防止新杂质的引入．写出有关反应的化学方程式：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑．
15．溶液在日常生活中应用广泛．下列对溶液的有关说法正确的是（　　）
A．溶液都是无色、透明的液体
B．溶液中不能同时存两种溶质
C．溶液中各部分密度不同
D．外界条件不改变，溶质溶剂不会分离
12．合金中除含金属外，也可以含有非金属．已知某铝合金粉末除含铝、铜外，还含镁和硅中的一种或两种．小冬设计实验对该铝合金粉末进行探究．
【查阅资料】
（1）硅不能与盐酸反应．
（2）铜、镁不能与氢氧化钠溶液反应
（3）铝、硅能与氢氧化钠溶液反应且得到相同的气体．硅有氢氧化钠的溶液反应的方程式为
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑，足量铝与氢氧化钠溶液反应后溶液的溶质为NaAlO2，则铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑．
【提出猜想】
猜想一：该粉末中除含铝、铜外，还含有镁．
猜想二：该粉末中除含铝、铜外，还含有硅．
猜想三：该粉末中除含铝、铜外，还含有镁和硅．
【设计实验】
实验步骤实验现象实验结论
实验一①取一定量的合金粉末，加过量
的稀盐酸，充分反应后过滤		粉末部分溶解，并有无色气体放出粉末中还含有硅
②取步骤①所得滤渣，加过量
的氢氧化钠溶液，充分反应		滤渣部分溶解，并有无色气体放出
实验二1、取一定量的合金粉末，加过量NaOH溶液，充分反应后过滤．
2、取滤渣，加盐酸或硫酸		略粉末中还含有镁
【实验结论】猜想三正确．
13．下图所示实验操作中正确的是（　　）
A．
测量溶液的pH		B．
移走蒸发皿		C．
倾倒液体		D．
稀释浓硫酸

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