Question

【题目】化学兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验（如图），同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的强光，产生的大量白烟弥漫到空气中，最后在石棉网上得到一些白色固体．
（1）请写出镁条燃烧的化学方程式；
（2）同学们通过称量发现：在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量，有人认为这个反应不遵循质量守恒定律．你认为出现这样实验结果的原因可能是：
（3）小红按右下图装置改进实验，验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体．
【提出问题】黄色固体是什么？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气剧烈反应产生黄色的氮化镁（Mg3N2）固体；③氮化镁可与水反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．
【做出猜想】黄色固体是Mg3N2
【实验探究】请设计实验，验证猜想

实验操作	实验现象及结论

（4）【反思与交流】①氮化镁中氮元素的化合价是； ②空气中N2的含量远大于O2的含量，可是镁条在空气中燃烧产物MgO却远多于Mg3N2 ， 合理的解释是： ．
③同学们又联想到氯气在氧气中能够燃烧，于是对燃烧条件又有了新的认识： ．

Answer 1

【答案】
（1）2Mg+O2 2MgO
（2）生成的氧化镁小颗粒（白烟）扩散到空气中去了，使得生成物收集不全
（3）取少量黄色固体于试管中，加入适量的水，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口；试管中有气体产生，湿润的红色石蕊试纸变蓝．得出结论：黄色固体是Mg3N2
（4）﹣3；氮气化学性质不如氧气活泼；燃烧不一定需要氧气参加
【解析】解：（1）在点燃的条件下，镁与氧气反应生成氧化镁；故填：2Mg+O2 2MgO；（2）所有的化学变化都遵守质量守恒定律，镁条燃烧是化学变化，遵守质量守恒定律，燃烧后质量减少的原因是生成的氧化镁小颗粒（白烟）扩散到空气中去了，使得生成物收集不全；故填：生成的氧化镁小颗粒（白烟）扩散到空气中去了，使得生成物收集不全；【实验探究】根据题干信息，可将生成的固体物质放入水中，检验是否产生氨气来进行判断；具体实验操作：将镁条燃烧的产物放在一只试管中，加入少量的蒸馏水，然后将一湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察现象；若看到红色的石蕊试纸变成蓝色，说明黄色固体为氮化镁； 故填：取少量黄色固体于试管中，加入适量的水，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口；试管中有气体产生，湿润的红色石蕊试纸变蓝．得出结论：黄色固体是Mg3N2；
【反思与交流】①在氮化镁中镁元素的化合价为+2价，设氮化镁中氮元素的化合价为x，则（+2）×3+2x=0，x+﹣3；故填：﹣3；②氧气的化学性质比氮气更活泼，镁条更容易与氧气发生反应；故填：氮气化学性质不如氧气活泼；③氢气在氯气中可以燃烧，此反应中没有氧气参加，所以可以得出燃烧不一定需要氧气参加这一新的认识；故填：燃烧不一定需要氧气参加．
（1）根据化学反应的原理以及化学方程式的写法来分析；（2）化学变化都遵守质量守恒定律；
【实验探究】根据氨气的化学性质及氮化镁的化学性质分析解答；
【反思与交流】①根据化合物中元素化合价的计算方法来分析；②根据氮气与氧气的化学性质来分析；③根据燃烧的条件来分析．