题目内容

3．小军同学在探究质量守恒定律实验时，称取2.4g镁条在密闭的容器中点燃与充足的空气反应，其反应的化学方程式为2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO．实验完毕后，称得所得固体的质量小于4.0g．
【提出问题】固体质量为什么会小于4.0g呢？是否发生了其他反应呢？
【查阅资料】镁在空气中燃烧时，除了镁与氧气反应外，还可发生反应：
①2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2MgO ②3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2
【猜想与假设】反应后固体质量小于4.0g是由于发生反应②（填“①”或“②”）造成的，其理由是其理由是2.4g镁完全和氮气反应生成氮化镁的质量小于4.0g．
【实验探究】用图所示装置除去空气中的氧气得到氮气．可燃物应选择的物质是红磷（填“木炭”、“红磷”或“硫粉”），选择的理由是红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体．将点燃的镁条伸入所制得的氮气中，镁条在氮气中剧烈燃烧．
【实验结论】2.4g镁在空气中完全反应后所得固体质量小于4.0g，是由于生成的产物是MgO和Mg3N2的混合物所致．
【评价与反思】通过上述实验，小林对燃烧有了新的认识：燃烧不一定需要氧气参加．

分析 镁在空气中燃烧时，能和氧气反应生成氧化镁；
【猜想与假设】根据质量守恒定律可以判断反应后固体质量小于4.0g的原因；
木炭燃烧生成二氧化碳，硫燃烧生成二氧化硫，红磷燃烧生成五氧化二磷；
根据镁燃烧的情况可知，燃烧不一定需要氧气参加．

解答 解：镁燃烧的化学方程式为：2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；
【猜想与假设】
由①2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2MgO可知，2.4g镁和二氧化碳完全反应的生成物质量大于4.0g，
 由②3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2可知，2.4g镁和二氧化碳完全反应的生成物质量小于4.0g，
因此反应后固体质量小于4.0g是由于发生反应②造成的；
【实验探究】
利用木炭时，在除去氧气的同时，又产生了二氧化碳；
利用硫时，在除去氧气的同时，又产生了二氧化硫；
利用红磷时，红磷和氧气反应生成五氧化二磷固体，在除去氧气的同时，不产生新的气体，因此可燃物应选择的物质是红磷；
【实验结论】
2.4g镁在空气中完全反应后所得固体质量小于4.0g，是由于生成的产物是MgO和Mg3N2的混合物所致；
【评价与反思】
通过上述实验可知，燃烧不一定需要氧气参加．
故答案：
2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；
【猜想与假设】②；其理由是2.4g镁完全和氮气反应生成氮化镁的质量小于4.0g；
【实验探究】红磷；红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体；
【实验结论】MgO和Mg3N2；
【评价与反思】燃烧不一定需要氧气参加．

点评 化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础．

练习册系列答案
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13．学习和研究化学，经常要进行实验．
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14．日常生活中，我们经常会运动到所学的知识．下列对知识的应用不正确的是（　　）
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11．如表列出了除去物质中所含杂质的方法，其中错误的是（　　）
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B．天然气的主要成分是甲烷，其化学式为CH4，由此可知甲烷中有4个氢原子
C．某温度下的两种溶液，溶质质量分数相同，则该温度下这两种物质的溶解度相同
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15．如图所示装置有多种用途．若用于收集H2，H2应从该装置的b（填“a”或“b”）口通入．用该装置除去H2中少量的HCl气体，广口瓶中应该加入的试剂为NaOH溶液，该试剂不能用饱和NaHCO3溶液代替，原因是NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O（用化学方程式说明）．
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（3）向连接好装置，再检查装置气密性（填操作），然后装好药品，最后将20mL徐盐酸快速推入锥形瓶中，脱缓慢推入，则可能造成的后果是锥形瓶内产生大量气体，压强变大，导致盐酸无法推入等．
【误差分析】
（4）实验一测定的结果比实际值偏大，理由是盐酸具有挥发性等．

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