Question

【題目】化學興趣小組為驗證質量守恒定律,按照如圖裝置進行實驗,稱取24g鎂粉在空氣中燃燒,發現產物中有少量黃色固體。

[提出問題]黃色固體是什么呢?

[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(Mg3N2)固體;③氮化鎂可與水劇烈反應產生氨氣,該氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍。

[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	實驗現象及結論
取燃燒后的產物于試管中，加少量_________，再將______放在試管口,觀察現象	觀察到________，說明燃燒產物中含有Mg3N2

[反思與交流](1)Mg3N2中氮元素的化合價為________。

(2)空氣中N2的含量遠大于O2的含量，而鎂粉在空氣中燃燒生成的MgO卻遠多于Mg3N2,其原因是_______。

(3)寫出鎂粉在氮氣中燃燒的化學方程式_______。

(4)鎂粉還可以在CO2中燃燒,反應生成一種白色氧化物和一.種黑色固體,寫出該反應的化學方程式:________。

Answer 1

【答案】蒸餾水 濕潤的紅色石蕊試紙 有刺激性氣味的氣體生成，試紙由紅色變為藍色 -3 氮氣的化學性質沒有氧氣活潑 3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO2C+2MgO

【解析】

[實驗探究]取產物中的黃色固體放入試管中，加入適量的蒸餾水，并在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙；有刺激性氣味的氣體生成，試紙由紅色變為藍色；說明燃燒產物中含有Mg3N2；

[反思與交流](1)Mg3N2中，鎂元素是+2價，根據正負化合價的代數和為零的原則，設氮的化合價是x，則有2×3+x×2=0，則x=-3；

(2)由于氮氣的化學性質沒有氧氣活潑，因此，盡管空氣中N2的含量遠大于O2的含量，但是鎂條在空氣中燃燒產物MgO卻遠多于Mg3N2；

(3)鎂條和氮氣在點燃條件下生成氮化鎂，方程式為：3Mg+N2Mg3N2；

(4)鎂粉還可以在CO2中燃燒反應生成氧化鎂和碳，反應的化學方程式：2Mg+CO2C+2MgO。