Question

15．某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．
（1）写出镁条与氧气反应化学方程式2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO．
（2）小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵循质量守恒定律．我不同意（“同意”或“不同意”）小明的观点，因为所有的化学反应都遵循质量守恒定律．
（3）小红按如图所示装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体．
【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】
①氧化镁为白色固体；
②镁能与氮气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．
【设计实验】验证黄色固体为Mg₃N₂，请完成下列实验报告．

操作步骤	实验现象	实验结论
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	黄色固体为Mg3N2

【反思交流】
①实验中，小气球的作用是形成密封体系，平衡气压．
②空气中N₂的含量大于O₂的含量，而镁条在空气之中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，为什么？请给出合理的解释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．

Answer 1

分析 （1）根据镁条在空气中燃烧的反应原理书写化学方程式．
（2）根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和．
（3）根据氮气的化学性质及氮化镁的化学性质分析解答．

解答 解：（1）在点燃的条件下，镁与氧气反应生成氧化镁，反应的化学方程式是：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；
（2）所有的化学变化都遵循质量守恒定律，镁燃烧是镁与空气中氧气等物质的反应，所以产物的质量大于反应物镁条的质量；
（3）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；
【反思交流】
①实验中，小气球的作用是形成密封体系，平衡气压；
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；
故答案为：（1）2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；
（2）不同意；所有的化学反应都遵循质量守恒定律；
（3）

操作步骤	实验现象	实验结论
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	黄色固体为Mg3N2

【反思交流】
①形成密封体系，平衡气压；
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．

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．