Question

1．某校研究性学习小组的同学对金属镁在空气中燃烧的产物进行探究．
（1）甲同学根据所学知识认为镁在空气中燃烧的产物就是氧化镁，请你用化学方程式表示甲的观点：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO．
（2）乙同学认为，空气中存在大量的氮气，镁也可能和氮气反应，他设计了如下装置进行实验：
待镁条燃烧完后取出蒸发皿观察，发现蒸发皿中除有白色固体外，还有少量的淡黄色固体．能支持乙同学观点的实脸现象除生成淡黄色固体外还有钟罩中的水面上升大大超过钟罩容积的1/5，理由是因为空气中O₂的体积分数约为1/5，CO₂的体积分数很小，只有和N₂反应，钟罩中的水面上升才能大大超过钟罩容积的1/5．
（3）丙同学对乙同学实验中生成的淡黄色固体产生了兴趣，他向蒸发皿中的固体大家少量水，发现有刺激性气味的气体产生，淡黄色固体转变成白色，请你写出上述过程中发生反应的化学方程式Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑，生成淡黄色固体的化学方程式是3Mg+N₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．

Answer 1

分析 （1）镁在空气中燃烧的产物生成氧化镁，根据元素守恒书写化学方程式；
（2）镁条在空气中燃烧，消耗了氧气和氮气，生成固体物质，根据装置图可知，液面会上升，根据液面上升的高度可判断容器中进行的反应；
（3）由镁在空气反应生成的淡黄色固体，根据元素守恒可知，该固体中应为氮化镁，是由氮气与镁反应生成的，氮化镁与水反应生成白色的氢氧化镁和有刺激性气味的氨气；

解答 解：（1）镁在空气中燃烧的产物生成氧化镁，反应的化学方程式为2Mg+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO，
故答案为：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；
（2）镁条在空气中燃烧，消耗了氧气和氮气，生成固体物质，根据装置图可知，液面会上升，如果钟罩中的水面上升大大超过钟罩容积的1/5，说明镁和氮气发生了反应，因为空气中O₂的体积分数约为1/5，CO₂的体积分数很小，只有和N₂反应，钟罩中的水面上升才能大大超过钟罩容积的1/5，
故答案为：钟罩中的水面上升大大超过钟罩容积的1/5；因为空气中O₂的体积分数约为1/5，CO₂的体积分数很小，只有和N₂反应，钟罩中的水面上升才能大大超过钟罩容积的1/5；
（3）由镁在空气反应生成的淡黄色固体，根据元素守恒可知，该固体中应为氮化镁，是由氮气与镁反应生成的，反应方程式为，氮化镁与水反应生成白色的氢氧化镁和有刺激性气味的氨气，反应方程式为Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑，
故答案为：Mg₃N₂+6H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃↑；3Mg+N₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．

点评 本题主要考查了空气与镁反应的原理探究，通过对现象的分析推测反应的原理，利用基础知识结合实验现象分析问题，侧重考查学生对基础知识的灵活运用的能力，难度中等．