Question

18．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(yīng)的化學(xué)方程式2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO．
（2）小明發(fā)現(xiàn)燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量大于反應(yīng)物鎂條的質(zhì)量，認為這個反應(yīng)不遵循質(zhì)量守恒定律．我不同意（“同意”或“不同意”）小明的觀點，因為任何反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律，該反應(yīng)前后質(zhì)量不相等的原因是空氣中有氣體參與了反應(yīng)．
（3）小紅按如圖裝置改進實驗，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(yīng)生成黃色的氮化鎂（Mg₃N₂）固體；③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．
【做出猜想】黃色固體是Mg₃N₂
【實驗探究】請設(shè)計實驗，驗證猜想

實驗操作	實驗現(xiàn)象及結(jié)論
取燃燒后的產(chǎn)物于試管中，加少量水，再將濕潤的紅色石蕊試紙放于試管口，觀察現(xiàn)象	若產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，說明燃燒產(chǎn)物中含Mg3N2

【反思與交流】①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，為什么呢？請給出合理的解釋O₂比N₂化學(xué)性質(zhì)活潑．
②查閱資料可知，鎂條不僅能在氧氣中劇烈反應(yīng)，還能在二氧化碳中燃燒，由此你對燃燒有什么新認識？燃燒不一定需要氧氣．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鎂條在空氣中燃燒的化學(xué)方程式進行分析．
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和．
（3）根據(jù)氮氣的化學(xué)性質(zhì)進行分析，掌握質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和．此“化學(xué)反應(yīng)”，包括各種化學(xué)反應(yīng)．

解答 解：（1）在點燃的條件下，鎂與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂；
（2）所有的化學(xué)變化都遵循質(zhì)量守恒定律；
（3）根據(jù)題干信息，可將生成的固體物質(zhì)放入水中，檢驗是否產(chǎn)生氨氣來進行判斷；具體實驗操作：將鎂條燃燒的產(chǎn)物放在一只試管中，加入少量的蒸餾水，然后將一濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，觀察現(xiàn)象；若看到紅色的石蕊試紙變成藍色，說明黃色固體為氮化鎂；
【反思交流】①氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮氣更活潑，鎂條更容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)；
②由上述實驗可知點燃的鎂條在二氧化碳中也能燃燒，所以燃燒不一定有氧氣參加．
故答案為：（1）2Mg+O₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO；
（2）不同意；任何反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律，該反應(yīng)前后質(zhì)量不相等的原因是空氣中有氣體參與了反應(yīng)；
（3）

實驗操作	實驗現(xiàn)象及結(jié)論
取燃燒后的產(chǎn)物于試管中，加少量水，再將濕潤的紅色石蕊試紙放于試管口，觀察現(xiàn)象．	若產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，說明燃燒產(chǎn)物中含Mg3N2．

【反思交流】①O₂比N₂化學(xué)性質(zhì)活潑（合理即可）；
②燃燒不一定需要氧氣（合理即可）．

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