Question

1．亮亮同学做镁条在空气中燃烧的实验时，下列物品中他需要使用的有①③④⑥：①酒精灯②铁架台③坩埚钳④砂纸⑤试管夹⑥石板棉
在验证质量守恒定律时，发现最后剩余物的质量小于原来镁条的质量，你觉得可能原因是生成的氧化镁扩散到空气中，同时发现镁条燃烧除生成白色固体（MgO）外，还有少量淡黄色固体生成，这种淡黄色固体是什么呢？亮亮在老师指导下进行有关实验探究．
【实验探究】将该淡黄色固体投入到盛有水的烧杯中．
【实验现象】在烧杯中产生白色沉淀，并有刺激性的氨味气体产生．
【教师指导】上述反应产生的白色沉淀为Mg（OH）₂，生成的气体为NH₃；反应过程中没有任何元素化合价的改变．
【问题解决】此淡黄色固体中肯定含有镁元素和氮元素，若该物质仅由两种元素组成，此物质与水反应的化学方程式为Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂+2NH₃↑．
【相关结论】空气中氮气（N₂）和氧气（O₂）的体积比约为4：1，但镁条在空气中燃烧只生成少量的淡黄色固体，由此得出的一个结论是镁更容易和氧气反应．
【拓展探究】某学生对a克镁条在空气中完全燃烧后的生成固体混合物中氮化镁的质量分数进行测定，设计如图实验装置

【查阅资料】
Ⅰ．碱石灰是固体氧化钙和氢氧化钠的混合物，常用作干燥剂，不与NH₃反应．
Ⅱ.2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄
Ⅲ．NH₃是一种极易溶于水的气体．
【实验步骤】①检查装置的气密性；②精确称量镁在空气中燃烧后的固体5.00g放入锥形瓶中，称量装置C，连接好装置；③关闭活塞K，打开A中分液漏斗活塞，至样品恰好完全反应；④关闭分液漏斗活塞，打开活塞K，鼓入空气；⑤再次称量装置C，装置C增重0.34g．请回答：
（1）实验中如何保证样品恰好完全反应？锥形瓶中刚好不产生气泡时停止加水；
（2）装置B的作用是吸收氨气中的水蒸气；
（3）装置D的作用是防止空气中的水蒸气进入C中；
（4）实验步骤④中鼓入空气的目的是使反应生成的氨气完全反应；
（5）固体混合物中氮化镁的质量分数为20%；
（6）实验证明此方法测定的结果偏低，可能原因是部分氨气溶解在水中（写一条）．

Answer 1

分析 要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
镁在空气中燃烧时产生大量白烟；
【问题解决】化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，原子质量不变；
【相关结论】根据实验现象可以判断相关方面的问题；
【实验步骤】碱石灰能够吸收水蒸气和二氧化碳；
空气中含有水蒸气；
根据反应的化学方程式和提供的数据可以进行相关方面的计算．

解答 解：亮亮同学做镁条在空气中燃烧的实验时，下列物品中他需要使用的有酒精灯、坩埚钳、砂纸、石板棉．
故填：①③④⑥．
在验证质量守恒定律时，发现最后剩余物的质量小于原来镁条的质量，可能原因是生成的氧化镁扩散到空气中．
故填：生成的氧化镁扩散到空气中．
【问题解决】此淡黄色固体中肯定含有镁元素和氮元素，若该物质仅由两种元素组成，则该物质是氮化镁，氮化镁与水反应的化学方程式为：Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂+2NH₃↑．
故填：氮；Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂+2NH₃↑．
【相关结论】空气中氮气（N₂）和氧气（O₂）的体积比约为4：1，但镁条在空气中燃烧只生成少量的淡黄色固体，由此得出的一个结论是镁更容易和氧气反应．
故填：4：1；镁更容易和氧气反应．
【实验步骤】（1）实验中保证样品恰好完全反应的方法是：锥形瓶中刚好不产生气泡时停止加水．
故填：锥形瓶中刚好不产生气泡时停止加水．
（2）装置B的作用是吸收氨气中的水蒸气．
故填：吸收氨气中的水蒸气．
（3）装置D的作用是防止空气中的水蒸气进入C中．
故填：防止空气中的水蒸气进入C中．
（4）实验步骤④中鼓入空气的目的是使反应生成的氨气完全反应．
故填：使反应生成的氨气完全反应．
（5）设氮化镁的质量为x，
Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂+2NH₃↑，
 100                   34
  x                   0.34g
$\frac{100}{x}$=$\frac{34}{0.34g}$，
x=1g，
固体混合物中氮化镁的质量分数为：$\frac{1g}{5.00g}$×100%=20%，
故填：20%．
（6）实验证明此方法测定的结果偏低，可能原因是部分氨气溶解在水中．
故填：部分氨气溶解在水中．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．