化学兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验(如图)。同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的强光,产生的大量白烟弥散到空气中,最后在石棉网上得到一些白色固体。
(1)请写出镁条燃烧的化学方程式________________________。
(2)同学们通过称量发现:在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量。有人认为这个反应不遵循质量守恒定律。你认为出现这样实验结果的原因可能是____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)小红按如图装置改进实验,验证了质量守恒定律,还发现产物中有少量黄色固体。
【提出问题】 黄色固体是什么?
【查阅资料】 ①氧化镁为白色固体;②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】 黄色固体是Mg3N2。
【实验探究】 请设计实验,验证猜想。
实验操作 | 实验现象及结论 |
___________________________________________________________________________ | ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________ |
【反思与交流】 ①氮化镁中氮元素的化合价是______________;
②空气中N2的含量远大于O2的含量,可是镁条在空气中燃烧产物MgO却远多于Mg3N2,合理的解释是_______________________________________________;
③同学们又联想到氢气在氯气中能够燃烧,于是对燃烧条件又有了新的认识:__________________________________________________________________。
(1)2Mg+O22MgO
(2)大量白烟弥散到空气中,使得生成物收集不全
【实验探究】
收集产物中的黄色固体放入试管中,加适量的水,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸 有刺激性气味的气体生成,试纸由红色变为蓝色,则黄色固体是Mg3N2
【反思与交流】 ①-3价
②氮气的化学性质不如氧气活泼
③燃烧不一定需要有氧气参加
方案一 | 方案二 | |
实验现象 | 白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量,天平平衡 | 铁钉表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,天平平衡 |
反应前总质量 | m1 | m1 |
反应后总质量 | m2 | m2 |
反应前后总质量的关系 | m1=m2 | m1=m2 |
分析 | 磷+氧气五氧化二磷 容器密闭,物质没有进入或散失 |
铁+硫酸铜→铜+硫酸亚铁 反应无气体参加,无气体生成,没有物质从烧杯中散失 |
结论 | 分析比较两个方案的实验结果,可以发现反应前后物质的质量总和不变 |
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