Question

氮化镁“跑”到哪儿去了
小李老师发现，在空气中直接点燃镁条，根本观察不到镁与氮气反应的现象，产物中也检验不出氮化镁．生成的氮化镁究竟“跑”到哪儿去了？于是，他对该问题进行了探究．
1、仪器、药品
仪器：水槽、钟罩（内径15厘米、容积约为2300毫升）、

 

、单孔塞、粗铜丝、小试管、蒸发皿（直径9.3厘米）
药品：镁条、蒸馏水、红色石蕊试纸
2、仪器装置
3、步骤、现象
（1）如图1所示，将一蒸发皿浮于水面，通过燃烧的红磷除去钟罩内的氧气，待充分冷却，观察到钟罩内的水面上升了原水面上方容积的1/5，得到了较为纯净的氮气．
（2）往水槽内慢慢注水，使钟罩内外水面持平．
（3）在一单孔塞上固定一家用保鲜薄膜袋，另一端插入一粗铜丝，铜丝下端悬挂一约25厘米长绕成螺旋状的光亮的镁条．
（4）如图2所示，点燃镁条，同时拔出插有燃烧匙的塞子，立刻将燃烧着的镁条伸入钟罩内，并塞紧单孔塞．可观察到镁条与刚混入的少量氧气剧烈反应，冒出大量的白烟，发出耀眼的白光，放出的热使钟罩内的气体体积迅速膨胀，一会儿光的强度在减弱，变成了红光．
（5）燃烧停止后，钟罩内的水面立刻上升，上端的内壁出现淡黄色粉未（氮化镁

 

所致）．
（6）打开单孔塞，移走钟罩，把蒸发皿内的灰分转移至小试管内，加入1毫升蒸馏水，在试管口平放一湿润的红色石蕊试纸，加热到沸腾，可观察到红色石蕊试纸变蓝，反应方程式为：Mg₃N₂+6H₂O?3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑．
认真阅读以上材料，并回答以下问题：
①小李老师在装置中选用的是小气球还是家用保鲜袋？理由是什么？
②用什么词代替符号②，可以对氮化镁出现在钟罩内壁上端的现象作出解释？
③实验步骤（2）中，为什么要“往水槽内慢慢注水，使钟罩内外水面持平”？
④有人认为“Mg₃N₂在800℃时可分解成Mg和N₂，Mg燃烧的火焰温度高于800℃，那么即使有Mg₃N₂生成，生成的Mg₃N₂也会分解，即燃烧的最终产物是MgO”；有人在理论上计算出“在500℃时，生成氧化镁与氮化镁的质量之比为10⁸：1”．那么，请你谈谈“在空气中直接点燃镁条，根本观察不到镁与氮气反应的现象，产物中也检验不出氮化镁”的原因．

Answer 1

分析：家用保鲜袋可以防止因为反应放热使气体急剧膨胀，从而可能导致实验失败．氮化镁受热容易升华．往水槽内慢慢注水，使钟罩内外水面持平是为了使鈡罩内外的气体压强相等．镁在空气中燃烧时生成的氮化镁很少，不容易检测出来．

解答：解：①家用保鲜袋．理由是：可以防止因为反应放热使气体急剧膨胀，从而导致实验失败．
②上端的内壁出现淡黄色粉末是因为氮化镁受热容易升华，温度降低凝华所致．故填：升华．
③“往水槽内慢慢注水，使钟罩内外水面持平”是为了使鈡罩内外的气体压强相等．
④因为在空气中直接点燃镁条，生成氮化镁的量很少，且在高温下生成的氮化镁极易升华，所以在空气中直接点燃镁条，观察不到镁与氮气反应的现象，产物中也检验不出氮化镁．

点评：解答本题的关键是要充分理解镁的性质，只有这样才能对问题做出正确的判断．