【題目】某興趣小組為驗證質(zhì)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_____,小明認為根據(jù)質(zhì)量守恒定律,燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量應大于反應物鎂條的質(zhì)量。待鎂條完全燃燒后,稱量發(fā)現(xiàn)石棉網(wǎng)上的燃燒產(chǎn)物質(zhì)量比反應前鎂條質(zhì)量還小,其主要原因是_____。

2)小紅按下圖1裝置改進實驗,驗證了質(zhì)量守恒定律,卻發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中還有一些黃色固體。

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鎂條能在氮氣中燃燒生成黃色的氮化鎂(Mg3N2)固體;③氮化鎂可與水反應生成氨氣,氨氣能使酚酞溶液變紅。

做出猜想:黃色固體為Mg3N2

實驗探究:按照圖2所示,取燃燒產(chǎn)物于燒杯B中,加入適量水,然后用大燒杯罩住小燒杯AB。當觀察到_____現(xiàn)象時,可說明燃燒產(chǎn)物中含Mg3N2。

反思與交流: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,請給出合理解釋_____。

拓展延伸:為了證明鎂可在氮氣中燃燒生成氮化鎂,小紅又設計了如下方案進行驗證:步驟①:用盛水的水槽、無底的廢廣口瓶、燃燒匙、蒸發(fā)皿、橡皮塞等裝配成如圖3所示的裝置;另準備一只有銅絲穿過的橡皮塞,銅絲末端固定一根鎂條。

步驟②:引燃燃燒匙中足量的紅磷,塞好橡皮塞,待充分冷卻,觀察到廣口瓶內(nèi)水面上升。

步驟③:往水槽中加水使廣口瓶內(nèi)外水面相平,點燃鎂條,迅速更換橡皮塞,鎂條在廣口瓶內(nèi)繼續(xù)燃燒,放出熱量,待冷卻后廣口瓶內(nèi)水位繼續(xù)上升。

3)步驟②的目的是_____。

4)寫出鎂在氮氣中燃燒生成氮化鎂的化學方程式_____

【答案】2Mg+O22MgO 部分反應產(chǎn)物擴散到空氣中 A中酚酞溶液變紅 相同條件下,氧氣的化學性質(zhì)比氮氣活潑 排除氧氣的干擾 3Mg+N2Mg3N2

【解析】

1)鎂條與氧氣在點燃的條件下反應生成氧化鎂,反應的化學方程式為:2Mg+O22MgO;根據(jù)質(zhì)量守恒定律,燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量應大于反應物鎂條的質(zhì)量,鎂條完全燃燒后,稱量發(fā)現(xiàn)石棉網(wǎng)上的燃燒產(chǎn)物質(zhì)量反而比反應前鎂條質(zhì)量小,其主要原因是部分反應產(chǎn)物擴散到空氣中,即反應過程中部分氧化鎂擴散到了空氣中。故填:2Mg+O22MgO;部分反應產(chǎn)物擴散到空氣中。

2[實驗探究]如圖,取燃燒產(chǎn)物于燒杯B中,加入適量水,然后用大燒杯罩住小燒杯AB,實驗過程中A中酚酞溶液變紅,說明B中產(chǎn)生了氨氣,進一步說明燃燒產(chǎn)物中含Mg3N2,故填:A中酚酞溶液變紅;

[反思與交流]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,這是因為相同條件下,氧氣的化學性質(zhì)比氮氣活潑。
故填:相同條件下,氧氣的化學性質(zhì)比氮氣活潑。

[拓展延伸]3)氧氣可以和鎂反應,所以要能夠準確的判斷出鎂確實與氮氣發(fā)生了反應,必須先排除氧氣的干擾;故填:排除氧氣的干擾;
4)鎂在氮氣中燃燒生成氮化鎂的化學方程為:3Mg+N2Mg3N2.故填:3Mg+N2Mg3N2。

練習冊系列答案
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【題目】某化學小組的同學用生石灰和氫氧化鈉固體混合得到一種干燥劑,但由于上述藥品存放時間較長,有可能變質(zhì)。于是他們?nèi)∫欢康墓腆w混合物樣品,進行了下列探究。

實驗過程中,同學們未發(fā)現(xiàn)有溫度變化,且取濾液B于試管中,滴加足量稀鹽酸,觀察到有較多氣泡冒出,于是一致認為生石灰和氫氧化鈉都已經(jīng)完全變質(zhì)。

(提出問題)兩種固體混合后的組成究竟是什么?

(猜想與假設)小明:固體為碳酸鈣和碳酸鈉;

小紅:固體為氫氧化鈣和碳酸鈉;

你的猜想是:氫氧化鈣、碳酸鈣和____________;

(實驗探究)小明同學取少量濾渣放入試管中,加入足量稀鹽酸,觀察到_______,且固體消失,有此現(xiàn)象你認為小明____________(填能或不能)得出自己的結論正確。

(交流與評價)同學們交流認為,小明同學如果想證明自己的猜想,應再取少量濾液B于試管中,先滴加_______,再滴加________,若觀察到溶液中先產(chǎn)生白色沉淀,后___________,即可證明自己的結論正確。

(結論與總結)經(jīng)過同學們的實驗最終證明,小明同學的猜想正確。通過上述探究同學們總結出:固體成分往往可以通過對濾液成分的探究而得出,而濾液中的溶質(zhì)既要考慮到固體中原有的某些物質(zhì)可能存在,又要考慮到_________可能存在。

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【題目】在測定質(zhì)量守恒定律時,某同學設計了如圖A、B兩個實驗,根據(jù)質(zhì)量守恒定律回答下列問題:

(1)通過實驗知道,實驗A中反應前后質(zhì)量總和相等,在該實驗中氣球變化的現(xiàn)象是________,實驗B中測得反應前后質(zhì)量減小了,質(zhì)量減小的原因是_____,若要使該實驗測得的質(zhì)量相等,需要進行如何改進_______

(2)以上兩個實驗中,滿足質(zhì)量守恒定律的是______。

(3)某學生在課外研究性學習活動課上用如圖C所示的裝置做實驗,瓶內(nèi)放了足量的稀硫酸,氣球內(nèi)放有一定量的鎂粉,將它緊緊栓在瓶口上,放在托盤天平上稱量,質(zhì)量為W1,然后將氣球內(nèi)的鎂粉全部倒入瓶內(nèi),反應的方程式為(Mg+H2SO4=== MgSO4+H2↑),觀察到立即產(chǎn)生大量的氣泡,氣球逐漸脹大,充分反應后最終再次稱量,質(zhì)量為W2,結果W1>W(wǎng)2(裝置不漏氣)。反應后稱得質(zhì)量減小的原因是_______。

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【題目】請根據(jù)下圖回答問題。

1)圖中儀器a的名稱是_____、儀器b的名稱是_____

2)用AD相連可制取的一種氣體是_____,該反應的化學方程式為_____

3)小明將BC相連,用高錳酸鉀制取氧氣。實驗操作有:a.停止加熱 b.固定試管 c.將導管從水槽中取出 d.裝藥品和放棉花 e.加熱,收集氧氣。上述過程中缺少的一步操作是_____,將該操作編號為f,則正確的操作順序是_____。

4)查閱資料:相同條件下,氨氣(NH3)的密度比空氣小,且易溶于水,其水溶液稱為氨水;加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物可制取氨氣。根據(jù)所查資料,制取氨氣應選擇的實驗裝置是_____(填序號)。

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A.氯是一種非金屬元素

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2)現(xiàn)有 A過氧化氫溶液 B 鐵粉 C 潔凈的空氣 D 液態(tài)氧 E F 食鹽等物質(zhì)(均填序號)。

①其中屬于混合物的是_____ ;

②屬于化合物的是_____;

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物質(zhì)

反應前的質(zhì)量/g

6.4

3.2

4.0

2.5

反應后的質(zhì)量/g

3.8

待測數(shù)據(jù)

7.2

2.5

A.上表中的“待測數(shù)據(jù)”的數(shù)值為0.6

B.甲和乙是反應物,丁可能是催化劑

C.該反應一定屬于化合反應

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(實驗步驟)

按如圖連接好裝置后,并______;

B裝置中加入蛋殼樣品后,先通入空氣一會兒;

接下來的實驗操作是______,直到______為止填實驗現(xiàn)象;

再通入空氣一會兒,至裝置C中不再產(chǎn)生沉淀為止;

將裝置C中的固液混合物過濾、洗滌、烘干后稱量其質(zhì)量;重復上述實驗。

(實驗數(shù)據(jù))重復實驗,3次數(shù)據(jù)記錄如下:

實驗次數(shù)

實驗1

實驗2

實驗3

裝置C中沉淀質(zhì)量

(實驗分析及數(shù)據(jù)處理)

上述數(shù)據(jù)能否用托盤天平稱量______。不能

若無A裝置,直接通入空氣,則測定結果將______。偏大、偏小不變裝置的作用是______。

實驗重復3次的目的是______。

請利用3次實驗數(shù)據(jù)的平均值,計算該蛋殼中的質(zhì)量分數(shù)是______。寫出計算過程

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【題目】我國科學家研究出碳化鉬(Mo2C)負載金原子組成的高效催化體系,使水煤氣中的COH2O120℃下發(fā)生反應,反應微觀模型如所示,下列說法正確的是

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D.該反應過程中,構成催化劑的各原子有變化

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