氮化鎂“跑”到哪兒去了
小李老師發(fā)現(xiàn),在空氣中直接點燃鎂條,根本觀察不到鎂與氮氣反應(yīng)的現(xiàn)象,產(chǎn)物中也檢驗不出氮化鎂.生成的氮化鎂究竟“跑”到哪兒去了?于是,他對該問題進(jìn)行了探究.
1、儀器、藥品
儀器:水槽、鐘罩(內(nèi)徑15厘米、容積約為2300毫升)、
、單孔塞、粗銅絲、小試管、蒸發(fā)皿(直徑9.3厘米)
藥品:鎂條、蒸餾水、紅色石蕊試紙
2、儀器裝置
3、步驟、現(xiàn)象
(1)如圖1所示,將一蒸發(fā)皿浮于水面,通過燃燒的紅磷除去鐘罩內(nèi)的氧氣,待充分冷卻,觀察到鐘罩內(nèi)的水面上升了原水面上方容積的1/5,得到了較為純凈的氮氣.
(2)往水槽內(nèi)慢慢注水,使鐘罩內(nèi)外水面持平.
(3)在一單孔塞上固定一家用保鮮薄膜袋,另一端插入一粗銅絲,銅絲下端懸掛一約25厘米長繞成螺旋狀的光亮的鎂條.
(4)如圖2所示,點燃鎂條,同時拔出插有燃燒匙的塞子,立刻將燃燒著的鎂條伸入鐘罩內(nèi),并塞緊單孔塞.可觀察到鎂條與剛混入的少量氧氣劇烈反應(yīng),冒出大量的白煙,發(fā)出耀眼的白光,放出的熱使鐘罩內(nèi)的氣體體積迅速膨脹,一會兒光的強度在減弱,變成了紅光.
(5)燃燒停止后,鐘罩內(nèi)的水面立刻上升,上端的內(nèi)壁出現(xiàn)淡黃色粉未(氮化鎂
所致).
(6)打開單孔塞,移走鐘罩,把蒸發(fā)皿內(nèi)的灰分轉(zhuǎn)移至小試管內(nèi),加入1毫升蒸餾水,在試管口平放一濕潤的紅色石蕊試紙,加熱到沸騰,可觀察到紅色石蕊試紙變藍(lán),反應(yīng)方程式為:Mg
3N
2+6H
2O?3Mg(OH)
2↓+2NH
3↑.
認(rèn)真閱讀以上材料,并回答以下問題:
①小李老師在裝置中選用的是小氣球還是家用保鮮袋?理由是什么?
②用什么詞代替符號②,可以對氮化鎂出現(xiàn)在鐘罩內(nèi)壁上端的現(xiàn)象作出解釋?
③實驗步驟(2)中,為什么要“往水槽內(nèi)慢慢注水,使鐘罩內(nèi)外水面持平”?
④有人認(rèn)為“Mg
3N
2在800℃時可分解成Mg和N
2,Mg燃燒的火焰溫度高于800℃,那么即使有Mg
3N
2生成,生成的Mg
3N
2也會分解,即燃燒的最終產(chǎn)物是MgO”;有人在理論上計算出“在500℃時,生成氧化鎂與氮化鎂的質(zhì)量之比為10
8:1”.那么,請你談?wù)劇霸诳諝庵兄苯狱c燃鎂條,根本觀察不到鎂與氮氣反應(yīng)的現(xiàn)象,產(chǎn)物中也檢驗不出氮化鎂”的原因.