Question

【題目】（1）小明為驗證質(zhì)量守恒定律，做了鎂粉在空氣燃燒的實驗（如圖1），該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。實驗結(jié)束，他發(fā)現(xiàn)鎂粉在空氣中充分燃燒后，產(chǎn)物中還有少量黃色固體。為了弄清黃色固體的成分，小明進行了如下實驗探究：

（2）（查資料1）

鎂能與氮氣劇烈反應(yīng)生成黃色的氮化鎂（Mg3N2）固體。

氮化鎂可與水劇烈反應(yīng)產(chǎn)生氨氣，該氣體能是濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)。

（設(shè)計實驗）小明用圖2所示的實驗（部分操作沒有畫出），驗證黃色固體為Mg3N2， 請完成下列實驗報告。

（交流與思考）小明發(fā)現(xiàn)久置的鎂條上有一層灰黑色的“外衣”，這層灰黑色的外衣是什么物種呢？他叫來了小亮、小紅一起進行了實驗探究：

操作步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量黃色固體于試管中，加入適量水，加熱，并將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口	___________	黃色固體為Mg3N2

（3）（猜想）小明認(rèn)為可能是MgO；小亮認(rèn)為可能是Mg2（OH）2CO3；小紅認(rèn)為可能是 Mg（OH）2。

小紅認(rèn)為小明的猜想是錯誤的，其理由是________。

（4）（查閱資料2）

Mg（OH）2受熱分解產(chǎn)生兩種氧化物。

② Mg2（OH）2CO3受熱分解產(chǎn)生三種氧化物。

（實驗探究）小亮進行實驗（見圖3），發(fā)現(xiàn)試管口有液滴出現(xiàn)，澄清石灰水變渾濁，同時試管內(nèi)生成白色固體。

（實驗分析）實驗后，小亮認(rèn)為小紅的猜想也是錯誤的，其理由是________。

（5）（實驗反思）要驗證小亮的猜想，實際上只需證明黑色“外衣”想形成是否需要二氧化碳即可。為了證明這一猜想，需要進行如下圖所示實驗中的________（填序號，下同）和________。

Answer 1

【答案】2Mg+O22MgO試管中產(chǎn)生氣泡，濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)MgO是白色固體澄清石灰水變渾濁，說明有CO2生成，而 Mg（OH）2中不含C元素A；D

【解析】

（1）鎂在空氣中燃燒生成氧化鎂；

（2）根據(jù)氮化鎂的性質(zhì)來分析解答；

（3）根據(jù)氧化鎂的顏色來分析；

（4）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變；

（5）根據(jù)控制變量的方法來分析。

（1）在點燃的條件下，鎂粉在空氣中的氧氣生成氧化鎂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Mg+O22MgO；

（2）根據(jù)“鎂能與氮氣劇烈反應(yīng)生成黃色的氮化鎂（Mg3N2）固體。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)。”可知，若該黃色固體是氮化鎂，當(dāng)取少量黃色固體于試管中，加入適量水，加熱，并將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，會觀察到試管中產(chǎn)生氣泡，濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)；

（3）氧化鎂是白色固體，所以不可能是氧化鎂；

（4）石灰水變渾濁說明此變化過程中有二氧化碳生成，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)物應(yīng)存在碳元素，氫氧化鎂中不含有碳元素，所以小紅的猜想是錯誤的；

（5）要證明灰黑色“外衣”形成是否需要二氧化碳時，根據(jù)控制變量原理，應(yīng)選擇一個有二氧化碳存在，另一個沒有二氧化碳存在以外，其他條件完全相同的兩組實驗，即A和D進行實驗對比。