Question

15．某兴趣小组，在空气中点燃镁条时，发现在生成的白色固体物质中夹杂着少量的淡黄色固体．为了探究其原因，小组成员进行了以下探究活动：
【提出问题】淡黄色固体物质的成分是什么？
【查阅资料】得知，空气与氮气的密度很接近，下列几种物质的颜色分别为：

物　质	氧化镁	MgCl2	氮化镁	Mg（NO3）2	MgCO3	Mg（OH）2
颜　色	白色	白色	淡黄色	白色	白色	白色

小组成员一致认为产物中一定不含有氯化镁，理由是根据质量守恒定律，空气中不含有氯元素，所以一定不含氯化镁．
【提出猜想】淡黄色的固体可能是Mg₃N₂．（填化学式）
【实验探究】（1）按如图所示装置收集氮气（关闭活塞和止水夹，用凸透镜聚光引燃白磷，待白磷不再燃烧并冷却至室温后，打开分液漏斗的活塞及止水夹，向分液漏斗中不断注水，直到收集满一瓶气体为止．）
（2）点燃白磷的作用是除去装置B中的氧气
（3）用排水法收集好氮气后，接下来的实验操作是将燃着的镁条伸进（1）所收集的氮气的瓶中，若镁条继续燃烧，且有淡黄色固体生成，则证明淡黄色固体是Mg₃N₂．
【实验结论】经过实验，猜想是正确的．镁条在氮气中燃烧的化学反应符号表示式是3Mg+N₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．
【实验反思】氮气选用排水法收集的原因是氮气不溶于水且密度与空气的密度很接近．

Answer 1

分析 查阅资料]根据质量守恒定律确定产物中一定不存在氯化镁；
[提出猜想]根据空气的成分和固体的颜色判断淡黄色固体的来源；
[实验探究]（2）根据白磷燃烧消耗氧气，同时生成五氧化二磷固体进行解答；
（3）根据在纯氧气中燃烧镁条只生成白色固体，在纯氮气中燃烧镁条只生成淡黄色色固体，可采取分别在纯氧气和纯氮气中燃烧镁条，观察现象的方法；
[实验结论]根据反应的反应物、生成物和反应条件书写方程式；
[实验反思]根据镁可以在氮气中燃烧这一特殊性质分析回答．

解答 解：[查阅资料]根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，由于空气中无氯元素，所以燃烧产物中一定不存在氯化镁；故填：根据质量守恒定律，空气中不含有氯元素，所以一定不含氯化镁；
[提出猜想]空气中含有氮气，在空气中点燃镁条时，生成的白色固体物质中夹杂着少量的淡黄色固体，而氮化镁为淡黄色，所以淡黄色的固体可能是镁与空气中的氮气反应生成的；故填：Mg₃N₂；
[实验探究]（2）白磷燃烧消耗氧气，同时生成五氧化二磷固体，所以B装置点燃白磷的作用是除去装置B中的氧气；故填：除去装置B中的氧气；
（3）由于在纯氧气中燃烧镁条只生成白色固体氧化镁，在纯氮气中燃烧镁条只生成淡黄色色固体氮化镁，将燃着的镁条伸进（1）所收集的氮气的瓶中，若镁条继续燃烧，且有淡黄色固体生成，则证明淡黄色固体是Mg₃N₂；故填：将燃着的镁条伸进（1）所收集的氮气的瓶中，若镁条继续燃烧，且有淡黄色固体生成，则证明淡黄色固体是Mg₃N₂；
[实验结论]镁和氧气在点燃的条件下燃烧生成氧化镁，方程式为：2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO 镁和氮气在点燃的条件下反应生成氮化镁，方程式：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；故填：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg₃N₂；
[实验反思]氮气不溶于水且密度与空气的密度很接近，所以氮气选用排水法收集．
故答案为：氮气不溶于水且密度与空气的密度很接近．

点评 正确理解质量守恒定律的内容，了解燃烧的定义及定义的拓展意义是解决问题的关键．