Question

11．某學(xué)習(xí)小組做鎂條在空氣中燃燒實(shí)驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)生成物中有黑色固體．針對這一現(xiàn)象，他們猜想可能是鎂與N₂或CO₂反應(yīng)生成黑色固體．
針對猜想他們開展了如下探究活動．

【實(shí)驗(yàn)一】鎂帶與氮?dú)獾姆磻?yīng)
（1）以下是獲取氮?dú)獾姆椒�及裝置，其中得到氮?dú)廨^純的是B（填字母）
（2）燃燒鎂帶，觀察現(xiàn)象
將鎂帶打磨光亮，點(diǎn)燃，伸入盛N₂的集氣瓶中，瓶內(nèi)壁附著一層淡黃色的固體．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：鎂與氮?dú)庠邳c(diǎn)燃的條件下發(fā)生化合反應(yīng)，生成淡黃色的氮化鎂．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃．
（4）實(shí)驗(yàn)反思：空氣中N₂的含量遠(yuǎn)大于O₂的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的氧化鎂卻遠(yuǎn)多于氮化鎂？原因是氧氣比氮?dú)饣顫姡?br />【實(shí)驗(yàn)二】鎂帶與二氧化碳的反應(yīng)
將燃著的鎂帶伸入盛CO₂的集氣瓶中，鎂帶劇烈燃燒，瓶內(nèi)產(chǎn)生氧化鎂和一種黑色固體單質(zhì)，該黑色物質(zhì)是C．（寫出化學(xué)式，下同）
【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

分析 【實(shí)驗(yàn)一】（1）將空氣中氧氣除去得到較純凈的氮?dú)�，所選除氧劑要具備以下特征：（1）本身能夠在空氣中燃燒；（2）本身的狀態(tài)為非氣體；（3）生成的物質(zhì)為非氣態(tài)；
（3）根據(jù)化學(xué)方程式的寫法來分析；
（4）根據(jù)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)分析解答；
【實(shí)驗(yàn)二】根據(jù)質(zhì)量守恒定律來分析解答；
【探究結(jié)論】根據(jù)空氣中含有二氧化碳來分析解答．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)一】（1）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?dú)猓?br />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?dú)猓?br />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?dú)�；故填：B；
（3）鎂與氮?dú)庠邳c(diǎn)燃的條件下發(fā)生化合反應(yīng)生成淡黃色的氮化鎂，故填：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．
（4）氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮?dú)飧�活潑，鎂條更容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)；故填：氧氣比氮?dú)饣顫姡?br />【實(shí)驗(yàn)二】由質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，反應(yīng)物是鎂和二氧化碳，生成物有氧化鎂，則生成的黑色固體是碳；故填：C；
【探究結(jié)論】鎂在空氣中燃燒生成的黑色固體是鎂與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成的碳，故填：CO₂．

點(diǎn)評 本題難度較大，考查同學(xué)們新信息獲取、處理及靈活運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識進(jìn)行分析問題、解決問題的能力．