Question

【題目】將金屬鈣置于空氣中充分燃燒，然后向所得固體產物中加入一定量蒸餾水，觀察到劇烈反應，產生大量的熱，并且放出有臭味的氣體。對此，化學興趣小組的同學們在老師的指導下進行了探究。

【査閱資料】①Mg在氮氣中燃燒生成氮化鎂（Mg3N2），氮化鎂與水發生復分解反應，有NH3生成。

②CaO2遇水反應生成H2O2，H2O2會分解產生一定量的O3。

③碘量法是最常用的臭氧測定方法，其原理為：O3+2KI+H2O=O2+I2+2K0H

（1）甲同學提出:運用類比學習的思想，Ca與Mg是同一主族元素，化學性質具有一定的相似性，因此可以推斷Ca在空氣燃燒時，能與空氣中的氮氣反應生成________。

（2）乙同學提出：Ca的性質比Na活潑，在空氣中燃燒也有CaO2生成，其化學方程式為：________。

（3）丙同學對臭味氣體的成分提出三種假設。

【提出假設】假設1：產生臭味的氣體只是O3；

假設2：產生臭味的氣體只是_______________；

假設3：產生臭味的氣體是____________________。

【實驗探究】為此，同學們對臭味氣體的成分進行了實驗探究。實驗室提供的實驗試劑有：紅色石蕊試紙、藍色石蕊試紙、淀粉-KI試紙、蒸餾水。

請按下列表格填寫完成實驗操作、與結論相應的預期現象：

實驗操作	預期現象	結論
取少量鈣在空氣中充分燃燒后的 固體產物于試管中，加少量蒸熘水，分別用________、________在短時間內快速檢測產生的氣體。	__________	假設1成立
	__________	假設2成立
	_________	假設3成立

Answer 1

【答案】 氮化鈣或Ca3N2 Ca+O2CaO2 NH3或氨氣 O3和NH3 濕潤的紅色石蕊試紙 濕潤的淀粉-KI試紙 紅色石蕊試紙不變藍色，淀粉-KI試紙變藍色 紅色石蕊試紙變藍色，淀粉-KI試紙不變藍色 紅色石蕊試紙和淀粉-KI試紙部變藍色

【解析】(1)Ca與Mg是同一主族元素，化學性質具有一定的相似性，已知Mg與空氣中的氧氣、二氧化碳及氮氣均反應，則Ca也可以，所以Ca在空氣中燃燒發生反應的化學方程式為：Ca+O2CaO2 3Ca+N2Ca3N2 2Ca+CO22CaO+C，故答案為：Ca3N2；

(2)Ca的性質比Na活潑，在空氣中燃燒也有CaO2生成，反應的化學方程式為Ca+O2CaO2，故答案為：Ca+O2CaO2；

(3)假設2：Ca3N2與水反應生成氨氣和氫氧化鈣，其反應方程式為：Ca3N2+6H2O═3Ca(OH)2+3NH3↑，故答案為：NH3；

假設3：產生臭味的氣體是，故答案為：O3和NH3；

【實驗探究】已知氨氣溶于水顯堿性，所以可用濕潤的紅色石蕊試紙來檢驗是否含有氨氣，臭氧的強氧化性能使淀粉-KI溶液變藍色，所以可以用淀粉-KI溶液檢驗是否含有臭氧，其實驗操作為：取少量反應后固體于試管中，向試管中加入少量水，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口；另取少量反應后固體于試管中，向試管中加入少量水，將產生氣體通入淀粉-KI溶液中；若紅色石蕊試紙顯藍色，且淀粉-KI溶液不變色 則假設1成立；若紅色石蕊試紙不顯藍色，且淀粉-KI溶液變藍色，則假設2成立；若紅色石蕊試紙顯藍色，且淀粉-KI溶液變藍色，則假設3成立；故答案為：濕潤的紅色石蕊試紙；濕潤的淀粉-KI試紙；紅色石蕊試紙不變藍色，淀粉-KI試紙變藍色；紅色石蕊試紙變藍色，淀粉-KI試紙不變藍色；紅色石蕊試紙和淀粉-KI試紙部變藍色。