Question

7．某興趣小組為驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，做了鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)．
（1）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，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因空氣中的氧氣參與了反應(yīng)．
（2）于是小明同學(xué)按如圖裝置改進(jìn)了該實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)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?dú)鈩×曳磻?yīng)生成黃色的氮化鎂（Mg₃N₂）；③氮化鎂可與水劇烈反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)�，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)．
【做出猜想】黃色固體是Mg₃N₂；
【實(shí)驗(yàn)探究】請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想．

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)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(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口	試管中有氣體產(chǎn)生，濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)．證明猜想正確．

【反思與交流】空氣中N₂的含量遠(yuǎn)大于O₂的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的MgO卻遠(yuǎn)多于Mg₃N₂，為什么呢？請(qǐng)給出合理的解釋氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮?dú)飧�活潑，鎂條更容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)．
（3）該興趣小組又做了鎂條與鹽溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)均能產(chǎn)生H₂，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)1	實(shí)驗(yàn)2	實(shí)驗(yàn)3
與鎂條反應(yīng)的溶液	NH4Cl	NaCl	Na2SO4	H2O
實(shí)驗(yàn)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	氣泡較少
加熱后，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	氣泡明顯增多可聞到氮味	氣泡增多	氣泡增多	氣泡增多

上表中，用水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是對(duì)照試驗(yàn)．
根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，請(qǐng)寫出兩條結(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(yīng)的催化劑，因?yàn)辂}能加快產(chǎn)生氣體的速率；②溫度改變反應(yīng)速率，因?yàn)樯�高溫度可以加快產(chǎn)生氣體的速率．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）根據(jù)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)及氮化鎂的化學(xué)性質(zhì)分析解答
（2）根據(jù)表格中實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象來分析解答．

解答 解：（1）所有的化學(xué)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(yīng)，所以產(chǎn)物的質(zhì)量大于反應(yīng)物鎂條的質(zhì)量；
（2）根據(jù)題干信息，可將生成的固體物質(zhì)放入水中，檢驗(yàn)是否產(chǎn)生氨氣來進(jìn)行判斷；具體實(shí)驗(yàn)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(rùn)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(lán)色，說明黃色固體為氮化鎂；
【反思與交流】：氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮?dú)飧�活潑，鎂條更容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)；
（4）用水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是與鹽溶液和鎂條反應(yīng)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步證明鹽能促進(jìn)水與鎂條反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，可做反應(yīng)的催化劑；根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析即可．
①鹽可以做鎂與水反應(yīng)的催化劑，因?yàn)辂}能加快產(chǎn)生氣體的速率；②溫度改變反應(yīng)速率，因?yàn)樯�高溫度可以加快產(chǎn)生氣體的速率；③升高溫度能使反應(yīng)更復(fù)雜，因?yàn)樯�高溫度使鎂與水反應(yīng)的生成物在與鹽反應(yīng)生成氨氣（NH₃）．
故答案為：
（1）空氣中的氧氣參與了反應(yīng)；
（2）實(shí)驗(yàn)探究：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)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(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口	試管中有氣體產(chǎn)生，濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)．證明猜想正確．

【反思與交流】：氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮?dú)飧�活潑，鎂條更容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)．
（3）對(duì)照試驗(yàn)；
①鹽可以做鎂與水反應(yīng)的催化劑，因?yàn)辂}能加快產(chǎn)生氣體的速率；②溫度改變反應(yīng)速率，因?yàn)樯�高溫度可以加快產(chǎn)生氣體的速率；

點(diǎn)評(píng) 在應(yīng)用質(zhì)量守恒定律時(shí)，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(yàn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，稱量前后容器的質(zhì)量變化，還能結(jié)合反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件正確書寫方程式．