Question

11．某学习小组做镁条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，他们猜想可能是镁与N₂或CO₂反应生成黑色固体．
针对猜想他们开展了如下探究活动．

【实验一】镁带与氮气的反应
（1）以下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）
（2）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．
（3）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$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg₃．
（4）实验反思：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氧化镁却远多于氮化镁？原因是氧气比氮气活泼．
【实验二】镁带与二氧化碳的反应
将燃着的镁带伸入盛CO₂的集气瓶中，镁带剧烈燃烧，瓶内产生氧化镁和一种黑色固体单质，该黑色物质是C．（写出化学式，下同）
【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．

Answer 1

分析 【实验一】（1）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；
（3）根据化学方程式的写法来分析；
（4）根据氮气的化学性质分析解答；
【实验二】根据质量守恒定律来分析解答；
【探究结论】根据空气中含有二氧化碳来分析解答．

解答 解：【实验一】（1）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；故填：B；
（3）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，故填：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．
（4）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：氧气比氮气活泼．
【实验二】由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，反应物是镁和二氧化碳，生成物有氧化镁，则生成的黑色固体是碳；故填：C；
【探究结论】镁在空气中燃烧生成的黑色固体是镁与空气中的二氧化碳反应生成的碳，故填：CO₂．

点评 本题难度较大，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．