Question

【題目】某化學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，稱量所得固體質量為0.30g。第二小組同學覺得第一小組的實驗數據不合理，分析原因并設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)，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，充分震蕩瓶內的水再靜置，瓶內白煙完全消失，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)

步驟三：將瓶內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方程式(只寫一個)_______

(2)關于兩個小組實驗的說法正確的是_____

A 第一組實驗數據不合理是因為0.3g>0.24g，不遵守質量定律

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的生成物

C 鎂帶燃燒時有白煙飄散的現象說明分子是永不停歇的作無規則運動的

D 通過第一組實驗數據可以推測，鎂在空氣中燃燒一定生成了氮化鎂

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

(3)第二小組同學在進行實驗時，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量會____0.75g(填> < =)

(4)根據第二小組同學的實驗數據，若要得到與氧氣反應的質量，還必須測量___若實驗結果與質量守恒向吻合，請推測以上測量值為_____

Answer 1

【答案】2Mg＋O22MgO BDE ＜ 濾渣質量 0.4g

【解析】

（1）鎂帶在空氣中與氧氣燃燒的化學方程式：2Mg＋O22MgO；與氮氣反應堆的化學方程式：3Mg＋N2Mg3N2；

（2）A、第一組實驗數據不合理是因為0.3g>0.24g，化學反應都遵守質量定律；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，可以通過水幫助收集瓶內的生成物；

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

D、通過第一組實驗0.20g鎂燃燒產生0.30g固體物質，2Mg＋O22MgO ，0.20g鎂在氧氣中完全燃燒產生氧化鎂的質量為：=0.33g，大于0.30g，數據可以推測，鎂在空氣中燃燒一定生成了氮化鎂；故選項正確；

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

故選：BDE；

(3)第二小組同學在進行實驗時，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，質量會減少，最后他們稱量的濾紙和濾渣總質量會＜0.75g；

(4)根據第二小組同學的實驗數據，若要得到與氧氣反應的質量，還必須測量氧化鎂固體質量，若實驗結果與質量守恒向吻合，0.24g打磨光亮的鎂帶與氧氣完全反應產生氧化鎂的質量為=。