Question

10．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）小明發(fā)現(xiàn)燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量大干反應物鎂條的質(zhì)量，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因空氣中的氧氣參加了化學反應．
（2）于是小明同學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鎂能與氮氣反應生成黃色的氮化鎂（Mg₃N₂）固體．
③氮化鎂可與水劇烈反應生成氨氣，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍．
[做出猜想]黃色固體為Mg₃N₂
[實驗探究]請設計實驗，驗證猜想

實驗操作	實驗現(xiàn)象及結(jié)論

[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Mg0卻遠多于Mg₃N₂，為什么呢？請給出合理的解釋氧氣的化學性質(zhì)比氮氣更活潑，鎂條更容易與氧氣發(fā)生反應．
（4）該興趣小組又做了鎂條與鹽溶液反應的實驗．發(fā)現(xiàn)均能產(chǎn)生H₂．實驗現(xiàn)象如表：

實驗序號	實驗1	實驗2	實驗3	/
與鎂條反應的溶液	NH4Cl	NaCl	Na2SO4	H2O
實驗現(xiàn)象	有大量氣泡產(chǎn)生	有較多氣泡產(chǎn)生	有少量氣泡產(chǎn)生	氣泡極少
加熱后，實驗現(xiàn)象	氣泡明顯增多可聞到氨味	氣泡增多	氣泡增多	氣泡增多

如表中，用水進行實驗目的是對比．
根據(jù)如表中的實驗現(xiàn)象，請寫出三條結(jié)論，并分析可能的原因（不分析原因，不得分）
①鹽可以做鎂與水反應的催化劑，因為鹽能加快產(chǎn)生氣體的速率   ②溫度改變反應速率，因為升高溫度可以加快產(chǎn)生氣體的速率    ③升高溫度能使反應更復雜，因為升高溫度使鎂與水反應的生成物在與鹽反應生成氨氣（NH₃）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學反應中，參加反應前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和．
（3）根據(jù)氮氣的化學性質(zhì)及氮化鎂的化學性質(zhì)分析解答．
（4）根據(jù)表格中實驗的現(xiàn)象來分析解答．

解答 解：（1）所有的化學變化都遵循質(zhì)量守恒定律，鎂燃燒是鎂與空氣中氧氣等物質(zhì)的反應，所以產(chǎn)物的質(zhì)量大于反應物鎂條的質(zhì)量；
（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；
反思與交流：氧氣的化學性質(zhì)比氮氣更活潑，鎂條更容易與氧氣發(fā)生反應；
（4）用水進行實驗的目的是與鹽溶液和鎂條反應進行對比，進一步證明鹽能促進水與鎂條反應產(chǎn)生氫氣，可做反應的催化劑；根據(jù)實驗現(xiàn)象進行分析即可．
故答案為：
（1）空氣中的氧氣參加了化學反應；
（3）實驗探究：

實驗操作	實驗現(xiàn)象及結(jié)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(chǎn)生，濕潤的紅色石蕊試紙變藍．證明猜想正確．

反思與交流：氧氣的化學性質(zhì)比氮氣更活潑，鎂條更容易與氧氣發(fā)生反應．
（4）對比；①鹽可以做鎂與水反應的催化劑，因為鹽能加快產(chǎn)生氣體的速率；②溫度改變反應速率，因為升高溫度可以加快產(chǎn)生氣體的速率；③升高溫度能使反應更復雜，因為升高溫度使鎂與水反應的生成物在與鹽反應生成氨氣（NH₃）．

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