Question

16．张南、棒棒和多多同学学习化学后知道，镁在氧气中燃烧会生成白色的氧化镁固体．但他在空气中点燃镁条时．却发现在生成的白色固体中还夹杂着少量的淡黄色固体及黑色颗粒．
【提出问题】为什么固体会有其他颜色？
【查阅资料】镁的几种化合物的颜色：

物质	MgO	MgCl2	Mg3N2	Mg（NO3）2	MgCO3	Mg（OH）2
颜色	白色	白色	淡黄色	白色	白色	白色

棒棒同学认为不必查阅氯化镁的颜色，理由是空气中不含有氯元素，根据质量守恒定律，生成物中不能含有氯化镁．
【提出猜想】分析资料，张南认为淡黄色固体可能是由镁与空气中的--反应生成的；
【实验探究】为了确定MgO以外的其他成分，张南、棒棒和多多设计实验证实了自己的猜想．张南设计的方案如图l：

	反应前镁带的质量	反应的固体产物的质量
第一次	2.4046g	3.8854g
第二次	2.4024g	3.8839g
第三次	2.4063g	3.8857g

分析：2.4024g Mg在足量纯氧中燃烧，理论上应生成MgO4.004g．结合表中数据，可推 断所得固体中，除MgO外存在（填“存在”或“不存在”）其他物质．
棒棒设计的方案如图2：取少量所得样品于试管中，加少量水，出现白色沉淀，微热，发现有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则此气体是NH₃（填化学式），继续加足量水，仔细观察发现试管中除白色沉淀外，还有极少量的黑色不溶物．结合空气组成，棒棒推测样品中除MgO外还有C
多多设计的方案如图3：先用足量的红磷做燃烧实验，冷却后，打开止水阀，结果发现烧杯中的水倒流人广口瓶中，倒流人的水的体积与广口瓶容积之比约为1：5，此时瓶中剩余气体的主要成分为N₂（填化学式）；关闭止水阀，取出连带橡皮塞的燃烧匙．迅速塞上备用橡皮塞．向燃烧匙中加入镁带并引燃，取下备用橡皮塞，将燃烧匙迅速插入瓶中，并将橡皮塞塞紧．发现镁带继续燃烧，产生黄色火焰，冷却后，打开止水阀，结果发现烧杯中的水依然倒流人广口瓶中，多多的结论是镁带能在氮气中燃烧．
【实验结论】根据三位同学的实验，最终得出正确结论是：固体由氧化镁和氮化镁、C组成．
【反思与评价】通过上述实验，你对燃烧的新认识是燃烧不一定有氧气参加．

Answer 1

分析 根据空气的成分一般是固定的．它的成分，按体积分：N2占78%，O2占21%，二氧化碳占0.03%，稀有气体占0.94%，其他气体和杂质占0.03%．进行分析解答本题．

解答 解：【查阅资料】根据空气的主要成分是按体积分：N₂占78%，O₂占21%，由此可知不必查阅氯化镁的颜色的理由是：空气中不含有氯元素，根据质量守恒定律，生成物中不能含有氯化镁；故答案为：空气中不含有氯元素，根据质量守恒定律，生成物中不能含有氯化镁；
【提出猜想】根据空气的主要成分是氮气和氧气，由此推测生成物淡黄色固体可能是由镁与空气中的氮气反应的产物，故答案为：氮气；
【实验探究】设 2.4024 g Mg在足量纯氧中燃烧，理论上应生成MgO的质量为 x
2Mg+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO
48          80
2.4024g     x      
x=4.004g；
结合表中数据，可推断所得固体中，除MgO外还有即存在其他物质； 故答案为：4.004g；存在；
样品于试管中，加少量水，出现白色沉淀，微热，发现有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，证明该气体为碱性气体，那就说明是氨气；根据空气的成分一般是固定的．它的成分，按体积分：N2占78%，O2占21%，二氧化碳占0.03%，稀有气体占0.94%，其他气体和杂质占0.03%，可推测极少量的黑色不溶物可能是碳；故答案为：NH₃；C；
足量的红磷与集气瓶中氧气完全燃烧，根据空气的组成氮气约占体积的$\frac{1}{5}$，氧气约占体积的$\frac{1}{5}$，冷却后，倒流人的水的体积与广口瓶容积之比约，1：5；则瓶中剩余气体的主要成分为氮气；发现镁带在剩余的气体中继续燃烧，产生黄色火焰，冷却后，打开止水阀，结果发现烧杯中的水依然倒流人广口瓶中，由此推测多多的结论是镁带能在氮气中燃烧；故答案为：NH₃；C；1：5；N₂；
【实验结论】三位同学的实验，最终得出正确结论是：镁在空气中燃烧后 的固体由氧化镁和氮化镁、C组成；
故答案为：镁带能在氮气中燃烧；氧化镁和氮化镁、C；
【反思与评价】通过上述实验，对燃烧的新认识是燃烧不一定有氧气参加．故答案为：燃烧不一定有氧气参加．
答案：
【查阅资料】空气中不含有氯元素，根据质量守恒定律，生成物中不能含有氯化镁；
【提出猜想】氮气；
【实验探究】4.004； 存在； NH₃； C； 1：5；N₂；镁带能在氮气中燃烧；氧化镁和氮化镁、C；
【实验结论】氧化镁和氮化镁、C；
【反思与评价】燃烧不一定有氧气参加．

点评 本题考查学生对空气的组成成分的掌握，并应用到实际的解题当中．