Question

1．利用鎂條在空氣中燃燒探究質量守恒定律，實驗中產生大量白煙，完成相關符號表達式：2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO，實驗結束后，將所有燃燒后的產物收集起來稱量，發現其質量大于反應物鎂條的質量，請回答：該反應遵守（填“遵守”或“不遵守”）質量守恒定律．
（1）小周同學發現產物中有少量黃色固體．
【提出問題】黃色固體是什么物質呢？
【查閱資料】
①氧化鎂為白色固體；
②鎂能與氮氣反應，生成黃色的氮化鎂固體；
③氮化鎂可與水激烈反應產生氮氣，該氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍．
【猜想】黃色固體為氮化鎂
【實驗探究】取適量燃燒后的產物于試管中，加少量水，再將濕潤的紅色石蕊試紙于試管口，若觀察到試紙變藍色的現象，則說明猜想正確，請完成產生氮化鎂的相關符號表達式：3Mg+N₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$M_g3N₂．
【反思與交流】
①若用鎂條代替紅磷測定空氣中氧氣含量的實驗，不考慮其他因素的影響，進入水的體積會大于（填“大于”“小于”或“等于”）瓶內空氣體積的$\frac{1}{5}$．
②已知空氣中氮氣的含量大于氧氣的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的氧化鎂卻遠多于氮化鎂，為什么？請給出合理的解釋：氧氣的化學性質比氮氣更活潑，鎂條更容易與氧氣發生反應．

Answer 1

分析 （1）所有的化學變化都遵循質量守恒定律；
【實驗探究】氮化鎂與水反應會生成氨氣；
【反思與交流】①根據鎂的性質可以判斷能否利用鎂燃燒測定空氣中氧氣的含量；
②根據氧氣和氮氣的化學性質進行分析．

解答 解：（1）在點燃的條件下，鎂與氧氣反應生成氧化鎂，相關符號表達式為：2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO；
該反應遵守質量守恒定律；鎂條在空氣中燃燒有氧氣參與，使燃燒產物的質量大于反應物鎂條的質量；
【實驗探究】氮化鎂與水反應會生成氨氣，氨氣能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色；反應的化學方程式為：3Mg+N₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$M_g3N₂；
【反思與交流】①因為鎂燃燒時，能夠同時和空氣中的氧氣、氮氣發生化學反應，消耗的氣體大于空氣體積的1/5，因此不能用鎂測定空氣中氧氣的含量．
②氧氣的化學性質比氮氣更活潑，鎂條更容易與氧氣發生反應，所以鎂條在空氣中燃燒生成的氧化鎂卻遠多于氮化鎂．
故答案為：（1）2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO；遵守；
【實驗探究】試紙變藍色；3Mg+N₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$M_g3N₂；
【反思與交流】①大于；②氧氣的化學性質比氮氣更活潑，鎂條更容易與氧氣發生反應．

點評 在應用質量守恒定律時，一定要分清反應物和生成物，不能忽略氣體物質的質量．驗證質量守恒定律，條件的控制是關鍵，一般用密閉容器進行實驗，稱量前后容器的質量變化．