【題目】某化學(xué)興趣小組選擇燃燒鎂帶進行定量實驗研究

(資料)鎂除了與空氣中的氧氣反應(yīng)外,還可以與空氣中的氮氣在點燃條件下生成固體氮化鎂Mg3N2,第一組同學(xué)稱量了0.2g鎂帶,在空氣中點燃,完全燃燒后,稱量所得固體質(zhì)量為0.30g。第二小組同學(xué)覺得第一小組的實驗數(shù)據(jù)不合理,分析原因并設(shè)計了如下圖所示的實驗,實驗步驟如下:

步驟一:將0.24g打磨光亮的鎂帶固定在穿過瓶塞的鉑絲上(鉑絲不反應(yīng)),廣口瓶盛滿氧氣并塞緊瓶塞(如圖所示),瓶底留有適量的水;

步驟二:有聚光鏡引燃鎂帶,待其完全燃燒后,充分震蕩瓶內(nèi)的水再靜置,瓶內(nèi)白煙完全消失,有白色固體沉淀在瓶底;(此條件下氧化鎂難溶于水且不與水反應(yīng))

步驟三:將瓶內(nèi)全部的固液混合物過濾,干燥濾紙及其表面的濾渣后一起稱量,總質(zhì)量為0.75g.(固體損失忽略不計)

請回答下列問題:

(1)寫出鎂帶在空氣中燃燒的化學(xué)方程式(只寫一個)_______

(2)關(guān)于兩個小組實驗的說法正確的是_____

A 第一組實驗數(shù)據(jù)不合理是因為0.3g>0.24g,不遵守質(zhì)量定律

B 第二組實驗中的水既可以加速裝置冷卻,又可以通過水幫助收集瓶內(nèi)的生成物

C 鎂帶燃燒時有白煙飄散的現(xiàn)象說明分子是永不停歇的作無規(guī)則運動的

D 通過第一組實驗數(shù)據(jù)可以推測,鎂在空氣中燃燒一定生成了氮化鎂

E 第二小組同學(xué)只需稱量鎂帶燃燒前后封閉的廣口瓶體系的總質(zhì)量,即可驗證質(zhì)量守恒定律定律

(3)第二小組同學(xué)在進行實驗時,若未打磨去除鎂帶表面的氧化膜,最后他們稱量的濾紙和濾渣總質(zhì)量會____0.75g(> < =)

(4)根據(jù)第二小組同學(xué)的實驗數(shù)據(jù),若要得到與氧氣反應(yīng)的質(zhì)量,還必須測量___若實驗結(jié)果與質(zhì)量守恒向吻合,請推測以上測量值為_____

【答案】2MgO22MgO BDE 濾渣質(zhì)量 0.4g

【解析】

1)鎂帶在空氣中與氧氣燃燒的化學(xué)方程式:2MgO22MgO;與氮氣反應(yīng)堆的化學(xué)方程式:3MgN2Mg3N2

2A、第一組實驗數(shù)據(jù)不合理是因為0.3g>0.24g,化學(xué)反應(yīng)都遵守質(zhì)量定律;故選項錯誤;

B、第二組實驗中的水既可以加速裝置冷卻,氧化鎂難溶于水且不與水反應(yīng),可以通過水幫助收集瓶內(nèi)的生成物;

C、鎂帶燃燒時有白煙飄散的現(xiàn)象屬于宏觀現(xiàn)象,不能說明分子是永不停歇的作無規(guī)則運動的;故選項錯誤;

D、通過第一組實驗0.20g鎂燃燒產(chǎn)生0.30g固體物質(zhì),2MgO22MgO ,0.20g鎂在氧氣中完全燃燒產(chǎn)生氧化鎂的質(zhì)量為:=0.33g,大于0.30g,數(shù)據(jù)可以推測,鎂在空氣中燃燒一定生成了氮化鎂;故選項正確;

E、第二小組同學(xué)只需稱量鎂帶燃燒前后封閉的廣口瓶體系的總質(zhì)量,即可驗證質(zhì)量守恒定律定律;故選項正確;

故選:BDE;

(3)第二小組同學(xué)在進行實驗時,若未打磨去除鎂帶表面的氧化膜,鎂帶不能充分和氧氣反應(yīng),質(zhì)量會減少,最后他們稱量的濾紙和濾渣總質(zhì)量會<0.75g;

(4)根據(jù)第二小組同學(xué)的實驗數(shù)據(jù),若要得到與氧氣反應(yīng)的質(zhì)量,還必須測量氧化鎂固體質(zhì)量,若實驗結(jié)果與質(zhì)量守恒向吻合,0.24g打磨光亮的鎂帶與氧氣完全反應(yīng)產(chǎn)生氧化鎂的質(zhì)量為=。

練習(xí)冊系列答案
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③推注射器內(nèi)的水是為了消除瓶內(nèi)P2O5白煙,避免污染

④若要收集80ml制得較純凈的氮氣,應(yīng)當(dāng)把注射器活塞推至20ml刻度處

⑤該同學(xué)制備氮氣的原材料是空氣,而紅磷的作用是除去氧氣

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