Question

鎂帶在空氣中充分燃燒后，會(huì)產(chǎn)生一些灰白色固體（以下簡稱A樣品）．為了弄清A樣品的成分，小明、小亮、小紅三位同學(xué)分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：

【實(shí)驗(yàn)與探究】
小明：（見圖1）用分析天平稱取三份經(jīng)砂紙打磨的鎂帶，分別在空氣中充分燃燒，待燃燒產(chǎn)物冷卻后，稱重．相關(guān)數(shù)據(jù)見下表

	反應(yīng)前鎂帶的質(zhì)量	反應(yīng)的固體產(chǎn)物的質(zhì)量
第一次	2.4046g	3.8854g
第二次	2.4024g	3.8839g
第三次	2.4063g	3.8857g

分析：2.4024g Mg在足量純氧中燃燒，理論上應(yīng)生成

 

g MgO．結(jié)合表中數(shù)據(jù)，可推斷A樣品中，除MgO外

 

（填“存在”或“不存在”）其他物質(zhì)．
小亮：（見圖2）取少量A樣品于試管中，加少量水，出現(xiàn)白色沉淀，微熱，發(fā)現(xiàn)有使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體生成，則此氣體是

 

 （填化學(xué)式）繼續(xù)加足量水，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)試管中除白色沉淀外，還有極少量的黑色不溶物．結(jié)合空氣組成，小亮推測A樣品應(yīng)有MgO、

 

、

 

（填化學(xué)式）三種物質(zhì)．
小紅：（見圖3）先用足量的紅磷做燃燒實(shí)驗(yàn)，冷卻后，打開止水閥，結(jié)果發(fā)現(xiàn)燒杯中的水倒流入廣口瓶中，倒流入的水的體積與廣口瓶容積之比約為

 

，此時(shí)瓶中剩余氣體的主要成分為

 

（填化學(xué)式）；關(guān)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(fā)現(xiàn)鎂帶繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生黃色火焰，冷卻后，打開止水閥，結(jié)果發(fā)現(xiàn)燒杯中的水依然倒流入廣口瓶中．小紅的結(jié)論是

 

．
【交流與思考】
1、小明的探究實(shí)驗(yàn)中，假如鎂帶未用砂紙打磨，則會(huì)不會(huì)給他的分析結(jié)果帶來影響？請簡述理由

 

．
2、綜合上述探究，嘗試寫出鎂條在空氣中燃燒的有關(guān)化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

分析：根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，由一種反應(yīng)物，可以求生成物的質(zhì)量；根據(jù)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(zhì)占0.03%．進(jìn)行分析解答本題．

解答：解：小明：設(shè) 2.4024 g Mg在足量純氧中燃燒，理論上應(yīng)生成MgO的質(zhì)量是 x
2Mg+O₂

點(diǎn)燃  .

2MgO
48            80
2.4024g      x       由此可得

48

80

=

2.4024g

x

解得：x=4.004g；
結(jié)合表中數(shù)據(jù)，可推斷所得固體中，除MgO外還有即存在其他物質(zhì)；
小亮：取樣品于試管中，加少量水，出現(xiàn)白色沉淀，微熱，發(fā)現(xiàn)有使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體生成，證明該氣體為堿性氣體，就說明是氨氣，根據(jù)空氣的成分一般是固定的，氨氣是由鎂和空氣中氮?dú)夥磻?yīng)生成的產(chǎn)物是氮化鎂，也可推測極少量的黑色不溶物可能是碳．所以，A樣品應(yīng)有MgO、Mg₃N₂、C 三種物質(zhì)；
小紅：先用足量的紅磷與集氣瓶中氧氣完全燃燒，根據(jù)空氣的組成氮?dú)饧s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?dú)猓话l(fā)現(xiàn)鎂帶在剩余的氣體中繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生黃色火焰，冷卻后，打開止水閥，結(jié)果發(fā)現(xiàn)燒杯中的水依然倒流人廣口瓶中，由此推測小紅的結(jié)論是鎂帶能在氮?dú)庵腥紵��?BR>【交流與思考】
①假如鎂帶未用砂紙打磨，則會(huì)給他的分析結(jié)果帶來影響，因?yàn)殒V與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了氧化鎂覆蓋在鎂的表面上，使分析結(jié)果偏小；
②點(diǎn)燃鎂時(shí)，鎂與空氣中的氧氣、二氧化碳、氮?dú)獍l(fā)生了反應(yīng)，所以，反應(yīng)的反應(yīng)有2Mg+O₂

點(diǎn)燃  .

2MgO，2Mg+CO₂

點(diǎn)燃  .

2MgO+C，3Mg+N₂

點(diǎn)燃  .

Mg₃N₂
故答為：小明：4.004，存在；小亮：NH₃，Mg₃N₂ C；小紅：1：5，N₂，鎂帶能在氮?dú)庵腥紵��?BR>【交流與思考】①會(huì)，因?yàn)殒V與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了氧化鎂覆蓋在鎂的表面上，使分析結(jié)果偏小；
②2Mg+O₂

點(diǎn)燃  .

2MgO，2Mg+CO₂

點(diǎn)燃  .

2MgO+C，3Mg+N₂

點(diǎn)燃  .

Mg₃N₂

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生對空氣的組成成分的掌握，并應(yīng)用到實(shí)際的解題當(dāng)中．