Question

11．某學習小組做鎂條在空氣中燃燒實驗時，發(fā)現(xiàn)生成物中有黑色固體．針對這一現(xiàn)象，他們猜想可能是鎂與N₂或CO₂反應生成黑色固體．
針對猜想他們開展了如下探究活動．

【實驗一】鎂帶與氮氣的反應
（1）以下是獲取氮氣的方法及裝置，其中得到氮氣較純的是B（填字母）
（2）燃燒鎂帶，觀察現(xiàn)象
將鎂帶打磨光亮，點燃，伸入盛N₂的集氣瓶中，瓶內壁附著一層淡黃色的固體．
（3）實驗結論：鎂與氮氣在點燃的條件下發(fā)生化合反應，生成淡黃色的氮化鎂．該反應的化學方程式是：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃．
（4）實驗反思：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氧化鎂卻遠多于氮化鎂？原因是氧氣比氮氣活潑．
【實驗二】鎂帶與二氧化碳的反應
將燃著的鎂帶伸入盛CO₂的集氣瓶中，鎂帶劇烈燃燒，瓶內產(chǎn)生氧化鎂和一種黑色固體單質，該黑色物質是C．（寫出化學式，下同）
【探究結論】
鎂在空氣中燃燒產(chǎn)生的黑色固體是鎂與空氣中CO₂反應產(chǎn)生的．

Answer 1

分析 【實驗一】（1）將空氣中氧氣除去得到較純凈的氮氣，所選除氧劑要具備以下特征：（1）本身能夠在空氣中燃燒；（2）本身的狀態(tài)為非氣體；（3）生成的物質為非氣態(tài)；
（3）根據(jù)化學方程式的寫法來分析；
（4）根據(jù)氮氣的化學性質分析解答；
【實驗二】根據(jù)質量守恒定律來分析解答；
【探究結論】根據(jù)空氣中含有二氧化碳來分析解答．

解答 解：【實驗一】（1）硫磺在空氣中能夠燃燒生成二氧化硫氣體，雖除去氧氣，而增加了新的氣體二氧化硫，盡管石灰水能吸收二氧化硫，但由于氫氧化鈣的溶解度較小，石灰水中溶解的氫氧化鈣較少，不能全部吸收二氧化硫，不能得到較純凈的氮氣；
紅磷本身是固體，在空氣中燃燒，且生成物五氧化二磷是固體，可以用于除去空氣中的氧氣；且氫氧化鈉溶液能吸收空氣中的二氧化碳，能得到較純的氮氣；
木炭在空氣中燃燒生成二氧化碳氣體或者一氧化碳氣體甚至是兩者的混合氣體，雖除去氧氣，而增加了新的氣體，不能得到較純凈的氮氣；故填：B；
（3）鎂與氮氣在點燃的條件下發(fā)生化合反應生成淡黃色的氮化鎂，故填：3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂．
（4）氧氣的化學性質比氮氣更活潑，鎂條更容易與氧氣發(fā)生反應；故填：氧氣比氮氣活潑．
【實驗二】由質量守恒定律可知，化學反應前后元素的種類不變，反應物是鎂和二氧化碳，生成物有氧化鎂，則生成的黑色固體是碳；故填：C；
【探究結論】鎂在空氣中燃燒生成的黑色固體是鎂與空氣中的二氧化碳反應生成的碳，故填：CO₂．

點評 本題難度較大，考查同學們新信息獲取、處理及靈活運用所學化學知識進行分析問題、解決問題的能力．