Question

6．某興趣小組為驗證質(zhì)量守恒定律，做了鎂條在空氣中燃燒的實驗．
（1）請寫出鎂條與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO．
（2）小明發(fā)現(xiàn)燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量大于反應(yīng)物鎂條的質(zhì)量，認(rèn)為這個反應(yīng)不遵循質(zhì)量守恒定律．我不同意（“同意”或“不同意”）小明的觀點，因為所有的化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律．
（3）小紅按如圖裝置改進(jìn)實驗，驗證了質(zhì)量守恒定律，卻發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中還有少量黃色固體．
【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(yīng)生成黃色的氮化鎂（Mg₃N₂）固體；③氮化鎂可與水劇烈反應(yīng)產(chǎn)生氨氣，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)．
【做出猜想】黃色固體是Mg₃N₂
【實驗探究】請設(shè)計實驗，驗證猜想

實驗操作	實驗現(xiàn)象及結(jié)論

【反思與交流】空氣中N₂的含量計遠(yuǎn)大于O₂的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的MgO卻遠(yuǎn)多于Mg₃N₂，為什么呢？請給出合理的解釋氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮氣更活潑，鎂條更容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)．
（4）該興趣小組又做了鎂條與鹽溶液反應(yīng)的實驗，發(fā)現(xiàn)均能產(chǎn)生H₂，實驗現(xiàn)象如下：

實驗序號	實驗1	實驗2	實驗3
與鎂條反應(yīng)的溶液	NH4Cl	NaCl	Na2SO4	H2O
實驗現(xiàn)象	有大量氣泡產(chǎn)生	有較多氣泡產(chǎn)生	有少量氣泡產(chǎn)生	氣泡極少
加熱后，實驗現(xiàn)象	氣泡明顯增多可聞到氨味	氣泡增多	氣泡增多	氣泡增多

上表中，用水進(jìn)行實驗的目的是對比．
根據(jù)上表中的實驗現(xiàn)象，請寫出三條結(jié)論，并分析可能的原因（不分析原因，不得分）：①鹽可以做鎂與水反應(yīng)的催化劑，因為鹽能加快產(chǎn)生氣體的速率；②溫度改變反應(yīng)速率，因為升高溫度可以加快產(chǎn)生氣體的速率；③高溫度能使反應(yīng)更復(fù)雜，因為升高溫度使鎂與水反應(yīng)的生成物在與鹽反應(yīng)生成氨氣（NH₃）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鎂條在空氣中燃燒的反應(yīng)原理書寫化學(xué)方程式．
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和．
（3）根據(jù)氮氣的化學(xué)性質(zhì)及氮化鎂的化學(xué)性質(zhì)分析解答．
（4）根據(jù)表格中實驗的現(xiàn)象來分析解答．

解答 解：（1）在點燃的條件下，鎂與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO；
（2）所有的化學(xué)變化都遵循質(zhì)量守恒定律，鎂燃燒是鎂與空氣中氧氣等物質(zhì)的反應(yīng)，所以產(chǎn)物的質(zhì)量大于反應(yīng)物鎂條的質(zhì)量；
（3）根據(jù)題干信息，可將生成的固體物質(zhì)放入水中，檢驗是否產(chǎn)生氨氣來進(jìn)行判斷；具體實驗操作：將鎂條燃燒的產(chǎn)物放在一只試管中，加入少量的蒸餾水，然后將一濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，觀察現(xiàn)象；若看到紅色的石蕊試紙變成藍(lán)色，說明黃色固體為氮化鎂；
反思與交流：氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮氣更活潑，鎂條更容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)；
（4）用水進(jìn)行實驗的目的是與鹽溶液和鎂條反應(yīng)進(jìn)行對比，進(jìn)一步證明鹽能促進(jìn)水與鎂條反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，可做反應(yīng)的催化劑；根據(jù)實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析即可．①鹽可以做鎂與水反應(yīng)的催化劑，因為鹽能加快產(chǎn)生氣體的速率；②溫度改變反應(yīng)速率，因為升高溫度可以加快產(chǎn)生氣體的速率；③升高溫度能使反應(yīng)更復(fù)雜，因為升高溫度使鎂與水反應(yīng)的生成物在與鹽反應(yīng)生成氨氣（NH₃）．
故答案為：（1）2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO；
（2）不同意；所有的化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律；
（3）實驗探究：

實驗操作	實驗現(xiàn)象及結(jié)論
取少量黃色固體于試管中，加入適量的水，并將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口	試管中有氣體產(chǎn)生，濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)．證明猜想正確．

反思與交流：氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮氣更活潑，鎂條更容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)．
（4）對比；①鹽可以做鎂與水反應(yīng)的催化劑，因為鹽能加快產(chǎn)生氣體的速率；②溫度改變反應(yīng)速率，因為升高溫度可以加快產(chǎn)生氣體的速率；③升高溫度能使反應(yīng)更復(fù)雜，因為升高溫度使鎂與水反應(yīng)的生成物在與鹽反應(yīng)生成氨氣（NH₃）．

點評 在應(yīng)用質(zhì)量守恒定律時，一定要分清反應(yīng)物和生成物，不能忽略氣體物質(zhì)的質(zhì)量．驗證質(zhì)量守恒定律，條件的控制是關(guān)鍵，一般用密閉容器進(jìn)行實驗，稱量前后容器的質(zhì)量變化，還能結(jié)合反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件正確書寫方程式．