為驗證質(zhì)量守恒定律,小明做了鎂粉在空氣中燃燒的實驗。
(1)如圖1所示,寫出鎂與空氣中的氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式 ,該反應(yīng)屬于
化合反應(yīng)
化合反應(yīng)
(填基本反應(yīng)類型)。
實驗結(jié)束后,小明發(fā)現(xiàn)鎂粉在空氣中充分燃燒后,產(chǎn)物中還有少量淡黃色固體。
【提出問題】淡黃色固體的成分是什么?
【資料1】①鎂能與氮氣劇烈反應(yīng)生成黃色的氮化鎂(Mg3N2)固體。
②氮化鎂可與水劇烈反應(yīng)產(chǎn)生氨氣,該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。
【設(shè)計實驗】(2)小明用圖2所示的實驗(部分操作沒有畫出)驗證了淡黃色固體為Mg3N2,請完成下列實驗報告。
操作步驟 |
實驗現(xiàn)象 |
實驗結(jié)論 |
取少量淡黃色固體于試管中,加入適量水,加熱,并將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口 |
固體溶解,有氣泡產(chǎn)生,紅色石蕊試紙變?yōu)樗{色 固體溶解,有氣泡產(chǎn)生,紅色石蕊試紙變?yōu)樗{色
|
淡黃色固體為Mg3N2 |
【交流與思考】小明發(fā)現(xiàn)久置的鎂條上有一層灰黑色的“外衣”,這層灰黑色的外衣是什么物質(zhì)呢?他叫來了小亮、小紅一起進行了實驗探究:
【提出猜想】小明認為可能是MgO;
小亮認為可能是Mg
2(OH)
2CO
3;
小紅認為可能是Mg(OH)
2。
(3)小紅認為小明的猜想是錯誤的,其理由是
氧化鎂為白色固體
氧化鎂為白色固體
。
【資料2】①Mg(OH)
2受熱分解產(chǎn)生兩種氧化物。
②Mg
2(OH)
2CO
3受熱分解產(chǎn)生三種氧化物。
【繼續(xù)探究】小亮進行如圖3所示實驗時,發(fā)現(xiàn)試管口有液滴出現(xiàn),澄清石灰水變渾濁,同時試管內(nèi)生成白色固體。
【分析討論】(4)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,試管口的液滴為
H2O
H2O
(填化學(xué)式),澄清石灰水變渾濁的原因是
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(用化學(xué)方程式表示)。
(5)實驗后,小亮認為小紅的猜想也是錯誤的,其理由是
澄清石灰水變渾濁,說明產(chǎn)物含有碳元素,而氫氧化鎂不含有碳元素
澄清石灰水變渾濁,說明產(chǎn)物含有碳元素,而氫氧化鎂不含有碳元素
。
【實驗反思】(6)要驗證小亮的猜想,實際上只需證明灰黑色“外衣”的形成是否需要二氧化碳即可。為了證明這一猜想,需要進行如圖實驗中的
A
A
(填字母,后同)和
D
D
。
【答案】2Mg+O
22MgO;化合反應(yīng);固體溶解,有氣泡產(chǎn)生,紅色石蕊試紙變?yōu)樗{色;氧化鎂為白色固體;H
2O;CO
2+Ca(OH)
2=CaCO
3↓+H
2O;澄清石灰水變渾濁,說明產(chǎn)物含有碳元素,而氫氧化鎂不含有碳元素;A;D