Question

【題目】鎂的化學性質比較活潑，能在氮氣中燃燒生成氮化鎂，在氮化鎂中氮元素的化合價為。

氮化鎂的化學式為：______。

（發現問題）鎂是一種銀白色有金屬光澤的金屬。但拿出的鎂條總是有一層灰黑色的“外衣”，這層灰黑色的外衣是什么物質呢？

（查閱資料）①：白色固體，難溶于水，受熱會分解成氧化鎂和水；

②：白色固體，微溶于水，受熱會分解成氧化鎂和二氧化碳；

③的熱穩定性比的熱穩定性更強。

（提出猜想）

小組同學認為該固體不可能是MgO、或，他們的理由是______。

小組同學由銅生銹會產生聯想到灰黑色的物質可能是。

（實驗分析）

按如圖1所示裝置進行實驗，發現試管口有液滴出現，說明反應產生了______，澄清石灰水變渾濁，同時灰黑色固體完全變為白色。若灰黑色固體是，請寫出受熱分解的化學方程式為：______。

（組成測定）

工業生產中得到的堿式碳酸鎂晶體是，為精確測量晶體的組成，小組同學取該晶體，用熱分析儀對固體進行熱分解加熱使之逐步分解，首先失去結晶水，最后完全反應，測定剩余固體質量與分解溫度之間關系。

（數據處理）剩余固體質量與加熱時間關系如圖2所示。請回答下列問題：

①固體質量沒有發生變化的原因可能是______。

②段固體為______和寫化學式。

Answer 1

【答案】Mg3N2 它們都是白色固體 水 Mg2(OH)2CO32MgO+CO2↑+H2O 溫度沒有達到堿式碳酸鎂分解需要的最低溫度 MgCO3

【解析】

氮化鎂中鎂元素化合價是，氮元素化合價是，根據化合物中各元素化合價的代數和為零，氮化鎂的化學式為Mg3N2。

小組同學認為該固體不可能是MgO、Mg(OH)2或MgCO3，因為它們都是白色固體。

按如圖1所示裝置進行實驗，發現試管口有液滴出現，說明反應產生了水，澄清石灰水變渾濁，說明生成了二氧化碳，若灰黑色固體是Mg2(OH)2CO3，Mg2(OH)2CO3受熱分解生成氧化鎂、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：Mg2(OH)2CO32MgO+CO2↑+H2O。

①固體質量沒有發生變化的原因可能是溫度沒有達到堿式碳酸鎂分解需要的最低溫度。②加熱固體，固體逐步分解，段是吸收熱量，使溫度達到堿式碳酸鎂分解需要的最低溫度。由于MgCO3的熱穩定性比Mg(OH)2的熱穩定性更強，氫氧化鎂先分解為氧化鎂和水，段是Mg(OH)2分解為氧化鎂和水，段Mg(OH)2已經完全分解，此時的固體為MgCO3和MgO。