Question

【題目】某校學生用下如圖的實驗驗證質(zhì)量守恒定律。同學們觀察到鎂條在空氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，產(chǎn)生大量白煙彌漫到空氣中，最后一些白色固體掉落在石棉網(wǎng)上。

（1）同學們通過稱量發(fā)現(xiàn)：在石棉網(wǎng)上收集到產(chǎn)物的質(zhì)量小于鎂條的質(zhì)量。你認為出現(xiàn)該實驗結(jié)果的原因可能是________。

（2）小紅按如圖裝置改進實驗，驗證了質(zhì)量守恒定律，還發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中有少量黃色固體。

（提出問題）黃色固體是什么？

（查閱資料）①氧化鎂為白色固體；②鎂能與氮氣劇烈反應生成黃色的氮化鎂固體；③氮化鎂可與水劇烈反應產(chǎn)生氨氣，氨氣有強烈的刺激性氣味。

（做出猜想）黃色固體是Mg3N2。

（實驗探究）請設計實驗，驗證猜想

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
________	________	黃色固體是Mg3N2

（3）（反思與交流）

①氮化鎂中氮元素的化合價是_________；

②寫出鎂條燃燒生成氮化鎂的化學方程式________；

③空氣中N2的含量遠大于O2的含量，可是鎂條在空氣中燃燒產(chǎn)物MgO卻遠多于Mg3N2，合理的解釋是 ________；

④從鎂條能在氮氣中燃燒、鈉能在氯氣中燃燒的實驗事實，你對燃燒條件有了什么新的認識？請寫出一種：________。

Answer 1

【答案】大量白煙彌漫到空氣中，導致生成物沒有完全收集在石棉網(wǎng)上 取少量黃色固體于試管中，加入適量水 產(chǎn)生有強烈的刺激性氣味的氣體 -3 3Mg+N2Mg3N2 相同條件下，鎂更容易和氧氣反應 燃燒不一定需要氧氣

【解析】

（1）同學們通過稱量發(fā)現(xiàn)：在石棉網(wǎng)上收集到產(chǎn)物的質(zhì)量小于鎂條的質(zhì)量。出現(xiàn)該實驗結(jié)果的原因可能是大量白煙彌漫到空氣中，導致生成物沒有完全收集在石棉網(wǎng)上；

（2）實驗探究：

根據(jù)“氮化鎂可與水劇烈反應產(chǎn)生氨氣，氨氣有強烈的刺激性氣味”可知，取少量黃色固體于試管中，加入適量水，產(chǎn)生有強烈的刺激性氣味的氣體，說明黃色固體是Mg3N2，實驗過程如下所示：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
取少量黃色固體于試管中，加入適量水	產(chǎn)生有強烈的刺激性氣味的氣體	黃色固體是Mg3N2

反思與交流：

①氮化鎂中，鎂元素顯+2價，根據(jù)化合物中各元素的化合價代數(shù)和為零可知，氮元素的化合價是-3價；

②鎂條燃燒生成氮化鎂，反應的化學方程式為：3Mg+N2Mg3N2；

③空氣中N2的含量遠大于O2的含量，可是鎂條在空氣中燃燒產(chǎn)物MgO卻遠多于Mg3N2，合理的解釋是相同條件下，鎂更容易和氧氣反應；

④從鎂條能在氮氣中燃燒、鈉能在氯氣中燃燒的實驗事實，說明燃燒不一定需要氧氣參加。