Question

20．某興趣小組為驗證質量守恒定律，做了鎂條在空氣中燃燒的實驗．
（1）請寫出鎂條與氧氣反應的化學方程式2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO．
（2）小明發現燃燒產物的質量大于反應物鎂條的質量，認為這個反應不遵循質量守恒定律．我不同意（“同意”或“不同意”）小明的觀點，因為空氣中的氧氣參加了反應．
（3）小紅按如圖裝置改進實驗，驗證了質量守恒定律，卻發現產物中還有少量黃色固體．
【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

實驗操作	實驗現象及結論

【實驗探究】請設計實驗，驗證猜想
【反思與交流】空氣中N₂的含量計遠大于O₂的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的MgO卻遠多于Mg₃N₂，為什么呢？請給出合理的解釋氧氣的化學性質比氮氣活潑，鎂更容易和氧氣反應．
（4）該興趣小組又做了鎂條與鹽溶液反應的實驗，發現均能產生H₂，實驗現象如下：

實驗序號	實驗1	實驗2	實驗3	/
與鎂條反應的溶液	NH4Cl	NaCl	Na2SO4l	H2O
實驗現象	有大量氣泡產生	有較多氣泡產生	有少量氣泡產生	氣泡極少
加熱后，實驗現象	氣泡明顯增多可聞到氨味	氣泡增多	氣泡增多	氣泡增多

上表中，用水進行實驗的目的是對比．
根據上表中的實驗現象，請寫出一條結論，并分析可能的原因（不分析原因，不得分）：鹽可以做鎂與水反應的催化劑，因為鹽能加快產生氣體的速率．

Answer 1

分析 化學反應遵循質量守恒定律，即參加反應的物質的質量之和，等于反應后生成的物質的質量之和．                                
化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數不變．

解答 解：（1）鎂條與氧氣反應的化學方程式為：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO．
故填：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO．
（2）因為空氣中的氧氣參加了反應，因此導致燃燒產物的質量大于反應物鎂條的質量，這個反應遵循質量守恒定律．
故填：不同意；空氣中的氧氣參加了反應．
（3）實驗操作、實驗現象及其實驗結論如下表所示：

實驗操作	實驗現象及結論
取少量黃色固體于試管中，加入適量的水，并將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口	試管中有氣體產生，濕潤的紅色石蕊試紙變藍．證明猜想正確．

因為氧氣的化學性質比氮氣活潑，鎂更容易和氧氣反應，所以鎂條在空氣中燃燒生成的MgO卻遠多于Mg₃N₂．
故填：氧氣的化學性質比氮氣活潑，鎂更容易和氧氣反應．
（4）上表中，用水進行實驗的目的是對比；
因為鹽能加快產生氣體的速率，所以鹽可以做鎂與水反應的催化劑．
故填：對比；，鹽可以做鎂與水反應的催化劑，因為鹽能加快產生氣體的速率．

點評 化學反應遵循質量守恒定律，即化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數不變，這是書寫化學方程式、判斷物質的化學式、判斷化學計量數、進行相關方面計算的基礎．