Question

小莉同學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué)后知道，鎂在氧氣中燃燒會生成白色的氧化鎂固體，但她在空氣中點燃鎂條時，卻
發(fā)現(xiàn)在生成的白色固體中還夾雜著少量的淡黃色固體．
【提出問題】為什么會生成淡黃色固體？
【查閱資料】小莉查閱資料，記錄了下列幾種物質(zhì)的顏色：

物質(zhì)	氧化鎂	氯化鎂	氮化鎂	硝酸鎂	碳酸鎂	氫氧化鎂
顏色	白色	白色	淡黃色	白色	白色	白色

小紅同學(xué)認(rèn)為不必查閱氯化鎂的顏色，理由是

 

．
【提出猜想】分析資料，小莉猜測淡黃色固體可能是

 

；
【實驗探究】小莉設(shè)計實驗：將點燃的鎂條伸入裝有純凈

 

的集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)鎂條能繼續(xù)燃燒，生成淡黃色固體，證實了自己的猜想．
【實驗結(jié)論】根據(jù)小莉的實驗結(jié)果，鎂條在空氣中燃燒時同時發(fā)生兩個反應(yīng)，請寫出生成氧化鎂這個反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；該反應(yīng)的現(xiàn)象是

 

；若另一產(chǎn)物中氮元素顯負(fù)三價，請寫出該產(chǎn)物的化學(xué)式

 

．
【[拓展延伸】鎂在氧氣中燃燒只生成氧化鎂，請計算：
（1）氧化鎂中各元素的質(zhì)量比

 

；
（2）1.2g鎂條完全燃燒后，生成氧化鎂的質(zhì)量為多少克？（要寫計算過程）
【反思評價】根據(jù)小莉同學(xué)的實驗結(jié)果，若有24g鎂在空氣中完全燃燒，則所得產(chǎn)物的總質(zhì)量m

 

40g  （填：“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,化學(xué)式的書寫及意義,元素質(zhì)量比的計算,化學(xué)性質(zhì)與物理性質(zhì)的差別及應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：科學(xué)探究

分析：[查閱資料]根據(jù)質(zhì)量守恒定律確定產(chǎn)物中一定不存在氯化鎂；
[提出猜想]根據(jù)空氣的成分和固體的顏色判斷淡黃色固體的來源；
[實驗探究]根據(jù)在純氧氣中燃燒鎂條只生成白色固體，在純氮氣中燃燒鎂條只生成淡黃色色固體，可采取在純純氮氣中燃燒鎂條，觀察現(xiàn)象的方法；
[實驗結(jié)論]根據(jù)反應(yīng)的反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件書寫方程式；
【[拓展延伸】（1）各元素相對原子質(zhì)量總和的比即為質(zhì)量比；
（2）根據(jù)參加反應(yīng)的鎂的質(zhì)量，由反應(yīng)的化學(xué)方程式計算出生成氧化鎂的質(zhì)量即可；
【反思評價】根據(jù)Mg在空氣中燃燒與氧氣和氮氣反應(yīng)的情況：
如果全部生成MgO，依據(jù)方程式計算出氧化鎂的質(zhì)量；
如果全部生成Mg₃N₂，依據(jù)方程式計算出氮化鎂的質(zhì)量，實際情況介于兩者之間，即可解答本題．

解答：解：
[查閱資料]根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，由于空氣中無氯元素，所以燃燒產(chǎn)物中一定不存在氯化鎂；
[提出猜想]空氣中含有氮氣，在空氣中點燃鎂條時，生成的白色固體物質(zhì)中夾雜著少量的淡黃色固體，而氮化鎂為淡黃色，所以淡黃色的固體可能是鎂與空氣中的氮氣反應(yīng)生成的氮化鎂．
[實驗探究]由于在純氧氣中燃燒鎂條只生成白色固體氧化鎂，在純氮氣中燃燒鎂條只生成淡黃色色固體氮化鎂，可用在純氮氣中燃燒鎂條，觀察現(xiàn)象的方法．
[實驗結(jié)論]鎂和氧氣在點燃的條件下燃燒生成氧化鎂，化學(xué)方程式為：2Mg+O₂

點燃  .

2MgO，現(xiàn)象是：鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成一種白色粉末狀態(tài)；鎂和氮氣在點燃的條件下反應(yīng)生成氮化鎂氮元素的化合價為-3價，而鎂元素的化合價為+2價，所以氮化鎂的化學(xué)式：Mg₃N₂；
【[拓展延伸】（1）氧化鎂中鎂元素、氧元素的質(zhì)量比=24：16=3：2；
（2）設(shè)生成氧化鎂的質(zhì)量為x，
2Mg+O₂

點燃  .

2MgO
48           80
1.2g          x

48

1.2g

=

80

x

x=2g．
答：能生成2g氧化鎂．
【反思評價】根據(jù)Mg在空氣中燃燒只考慮與氧氣和氮氣反應(yīng)的情況：
如果全部生成MgO，2Mg+O₂

點燃  .

2MgO              
                2×24        2×40
                24           m       則m=40g
如果全部生成Mg₃N₂，3Mg+N₂

點燃  .

Mg₃N₂
                  3×24        100
                   24          m  
則 m=33.3g
實際情況介于兩者之間，所以m＜40g．
故答案為：
[查閱資料]空氣的成分中不含氯元素；
[提出猜想]氮化鎂；
[實驗探究]氮氣；
[實驗結(jié)論]2Mg+O₂

點燃  .

2MgO；鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成一種白色粉末狀態(tài)；Mg₃N₂；
【[拓展延伸】（1）3：2；（2）2g；
【反思評價】＜．

點評：正確理解質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容，了解燃燒的定義及定義的拓展意義是解決問題的關(guān)鍵，書寫化學(xué)方程式一定要確定反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，不要忘記配平和條件．