Question

張南、棒棒和多多同學學習化學后知道，鎂在氧氣中燃燒會生成白色的氧化鎂固體．但他在空氣中點燃鎂條時．卻發現在生成的白色固體中還夾雜著少量的淡黃色固體及黑色顆粒．
提出問題：為什么固體會有其他顏色？
查閱資料：鎂的幾種化合物的顏色：

物 質	MgO	MgCl2	Mg2N3	Mg（NO3）2	MgCO3	Mg（OH）2
顏 色	白色	白色	淡黃色	白色	白色	白色

棒棒同學認為不必查閱氯化鎂的顏色，理由是

 

提出猜想：分析資料，張南認為淡黃色固體可能是由鎂與空氣中的

 

反應生成的；
實驗探究：為了確定MgO以外的其他成分，張南、棒棒和多多設計實驗證實了自己的猜想．張南設計的方案如圖l：

	反應前鎂帶的質量	反應的固體產物的質量
第一次	2.4046g	3.8854g
第二次	2.4024g	3.8839g
第三次	2.4063g	3.8857g

分析：2.4024 g Mg在足量純氧中燃燒，理論上應生成MgO

 

g．結合表中數據，可推斷所得固體中，除MgO外

 

（填“存在”或“不存在”）其他物質．
棒棒設計的方案如圖2：取少量所得樣品于試管中，加少量水，出現白色沉淀，微熱，發現有使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體生成，則此氣體是

 

（填化學式），繼續加足量水，仔細觀察發現試管中除白色沉淀外，還有極少量的黑色不溶物．結合空氣組成，棒棒推測樣品中除MgO外還有

 

多多設計的方案如圖3：先用足量的紅磷做燃燒實驗，冷卻后，打開止水閥，結果發現燒杯中的水倒流人廣口瓶中，倒流人的水的體積與廣口瓶容積之比約為

 

，此時瓶中剩余氣體的主要成分為

 

（填化學式）；關閉止水閥，取出連帶橡皮塞的燃燒匙．迅速塞上備用橡皮塞．向燃燒匙中加入鎂帶并引燃，取下備用橡皮塞，將燃燒匙迅速插入瓶中，并將橡皮塞塞緊．發現鎂帶繼續燃燒，產生黃色火焰，冷卻后，打開止水閥，結果發現燒杯中的水依然倒流人廣口瓶中，多多的結論是

 

．
實驗結論：根據三位同學的實驗，最終得出正確結論是：固體由

 

組成．
反思與評價：通過上述實驗，你對燃燒的新認識是

 

．

Answer 1

分析：根據空氣的成分一般是固定的．它的成分，按體積分：N2占78%，O2占21%，二氧化碳占0.03%，稀有氣體占0.94%，其他氣體和雜質占0.03%．進行分析解答本題．

解答：解：根據空氣的主要成分是按體積分：N₂占78%，O₂占21%，由此可知不必查閱氯化鎂的顏色的理由是：空氣中不含有氯元素，根據質量守恒定律，生成物中不能含有氯化鎂；故答案為：空氣中不含有氯元素，根據質量守恒定律，生成物中不能含有氯化鎂；
根據空氣的主要成分是氮氣和氧氣，由此推測生成物淡黃色固體可能是由鎂與空氣中的氮氣反應的產物，故答案為：氮氣；
設 2.4024 g Mg在足量純氧中燃燒，理論上應生成MgO x g
2Mg+O₂

點燃  .

2MgO
48          80
2.4024g     x       由此可得

48

2.4024g

=

80

x

x=4.004g；
結合表中數據，可推斷所得固體中，除MgO外還有即存在其他物質； 故答案為：4.004g；存在；
樣品于試管中，加少量水，出現白色沉淀，微熱，發現有使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體生成，證明該氣體為堿性氣體，那就說明是氨氣；根據空氣的成分一般是固定的．它的成分，按體積分：N2占78%，O2占21%，二氧化碳占0.03%，稀有氣體占0.94%，其他氣體和雜質占0.03%，可推測極少量的黑色不溶物可能是碳；故答案為：NH₃；C；
足量的紅磷與集氣瓶中氧氣完全燃燒，根據空氣的組成氮氣約占體積的

4

5

，氧氣約占體積的

1

5

，冷卻后，倒流人的水的體積與廣口瓶容積之比約，1：5；則瓶中剩余氣體的主要成分為氮氣；發現鎂帶在剩余的氣體中繼續燃燒，產生黃色火焰，冷卻后，打開止水閥，結果發現燒杯中的水依然倒流人廣口瓶中，由此推測多多的結論是鎂帶能在氮氣中燃燒；故答案為：NH₃；C；1：5；N₂；
三位同學的實驗，最終得出正確結論是：鎂在空氣中燃燒后 的固體由氧化鎂和氮化鎂、C組成；
故答案為：鎂帶能在氮氣中燃燒；氧化鎂和氮化鎂、C；
通過上述實驗，對燃燒的新認識是燃燒不一定有氧氣參加．故答案為：燃燒不一定有氧氣參加．

點評：本題考查學生對空氣的組成成分的掌握，并應用到實際的解題當中．