Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組做鎂帶在空氣中燃燒實驗時，發(fā)現(xiàn)生成物中有黑色固體．針對這一現(xiàn)象，他們開展了如下探究活動．請仔細(xì)閱讀并完成下列探究報告．

（探究目的）探究鎂在空氣中燃燒產(chǎn)生的黑色固體是鎂與空氣中什么物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的．

（分析猜想）分析空氣中各種成分，尋找猜想依據(jù)．

空氣成分之一：_____，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，一般不與其他物質(zhì)反應(yīng)．

空氣成分分之二：氧氣，氧氣與鎂反應(yīng)生成的氧化鎂是白色固體．

空氣成分之三：水蒸氣，打磨光亮的鎂帶放入沸水中，表面會附有白色固體并產(chǎn)生大量氣泡；再向沸水中滴入無色酚酞試液，呈現(xiàn)紅色，如果將鎂帶放到水蒸氣中，也會發(fā)生上述反應(yīng)，但產(chǎn)生的不是黑色固體．

空氣成分之四：氮氣、二氧化碳．猜想：可能是鎂與N2或CO2反應(yīng)生成黑色固體．

（實驗一）鎂帶與氮氣的反應(yīng)

獲取氮氣

（1）把空氣液化，然后蒸發(fā)，先蒸發(fā)出來的氣體就是氮氣，這種方法屬于_____變化，但在實驗室里空氣不易被液化．

（2）以下是獲取氮氣的方法及裝置（裝置中使用的固體藥品均過量），其中得到氮氣較純的是_____．（填字母）

（二）燃燒鎂帶，觀察現(xiàn)象

將鎂帶打磨光亮，點燃，伸入盛N2的集氣瓶中，配內(nèi)壁附著一層淡黃色的固體．

（三）實驗結(jié)論：鎂與氮氣在點燃的條件下發(fā)生化合反應(yīng)生成淡黃色的氮化鎂（Mg3N2）．該反應(yīng)的文字表達(dá)式是_____．

（實驗二）將燃著的鎂帶伸入盛CO2的集氣瓶中，鎂帶劇烈燃燒，瓶內(nèi)出現(xiàn)白色固體和黑色固體．CO2與鎂發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)所學(xué)知識猜想生成的黑色固體物質(zhì)是_____．

（探究結(jié)論）鎂在空氣中燃燒產(chǎn)生的黑色固體是鎂與空氣中CO2反應(yīng)產(chǎn)生的．

Answer 1

【答案】稀有氣體 物理 B 鎂+氮氣氮化鎂 碳

【解析】

[分析猜想]空氣成分之一：空氣中的稀有氣體化學(xué)性質(zhì)不活潑，一般不與其它物質(zhì)反應(yīng)；

[實驗一]（一）獲取氮氣：（1）把空氣液化，然后蒸發(fā)，先蒸發(fā)出來的氣體就是氮氣，分離過程中沒有新物質(zhì)生成，屬于物理方法；

（2）硫磺在空氣中能夠燃燒生成二氧化硫氣體，雖除去氧氣，而增加了新的氣體二氧化硫，盡管石灰水能吸收二氧化硫，但由于氫氧化鈣的溶解度較小，石灰水中溶解的氫氧化鈣較少，不能全部吸收二氧化硫，不能得到較純凈的氮氣；

紅磷本身是固體，在空氣中燃燒，且生成物五氧化二磷是固體，可以用于除去空氣中的氧氣；且氫氧化鈉溶液能吸收空氣中的二氧化碳，能得到較純的氮氣；

木炭在空氣中燃燒生成二氧化碳?xì)怏w或者一氧化碳?xì)怏w甚至是兩者的混合氣體，雖除去氧氣，而增加了新的氣體，不能得到較純凈的氮氣；

（三）鎂與氮氣在點燃的條件下發(fā)生化合反應(yīng)生成淡黃色的氮化鎂，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：鎂+氮氣氮化鎂；

[實驗二]將燃著的鎂帶伸入盛CO2的集氣瓶中，鎂帶劇烈燃燒，瓶內(nèi)出現(xiàn)白色固體和黑色固體；CO2與鎂發(fā)生了置換反應(yīng)，生成物為氧化鎂和碳，黑色固體物質(zhì)是碳。