Question

【題目】化學興趣小組為驗證質量守恒定律,按照如圖裝置進行實驗,稱取24g鎂粉在空氣中燃燒,發現產物中有少量黃色固體。

（提出問題）黃色固體是什么呢?

（查閱資料）

①氧化鎂為白色固體;

②鎂能與氮氣劇烈反應生成黃色的氮化鎂（Mg3N2）固體;

③氮化鎂可與水劇烈反應產生

氨氣,該氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍

（做出猜想）黃色固體是Mg3N2.

（實驗探究）請設計實驗,驗證猜想。

實驗操作	實驗現象及結論
取燃燒后的產物于試管中,加少量_____，再將_____放在試管口,觀察觀象。	觀察到_____,說明燃燒產物中含有Mg3N2。

（反思與交流）（1）Mg3N2中氮元素的化合價為_____。

（2）空氣中N2的含量遠大于O2的含量,而鎂條在空氣中燃燒生成的 MgO卻遠多于Mg3N2,其原因是_____。

（3）寫出鎂條在氮氣中燃燒的化學方程式:_____。

Answer 1

【答案】水 濕潤的紅色石蕊試紙 有刺激性氣味的氣體生成，試紙由紅色變為藍色 -3 氮氣化學性質不如氧氣活潑 3Mg+N2Mg3N2

【解析】

[實驗探究]需要驗證氮化鎂就要了解它的性質，氮化鎂可與水劇烈反應產生氨氣；而氨氣有刺激性氣味，能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍；所以設計的實驗操作是取產物中的黃色固體放入試管中，加入適量的水，并在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙，實驗現象是有刺激性氣味的氣體生成，試紙由紅色變為藍色；

[反思與交流]（1）根據在化合物中正負化合價代數和為零，則氮化鎂中氮元素的化合價為：（+2）×3+x×2=0，則x=-3；

（2）由于氮氣的化學性質沒有氧氣活潑，因此，盡管空氣中N2的含量遠大于O2的含量，但是鎂條在空氣中燃燒產物MgO卻遠多于Mg3N2；

（3）鎂條和氮氣在點燃條件下生成氮化鎂，反應的化學方程式：3Mg+N2Mg3N2。