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2.實驗課上,為檢驗鎂條能否在N2中燃燒,某興趣小組開展如下探究:
【查閱資料】氮化鎂(Mg3N2)是一種淡黃色固體,能和水反應,生成Mg(OH)2和NH3;
NH3能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍色.
【實驗步驟】

①將足量白磷在空氣中點燃后,迅速伸入鐘罩內(nèi),塞緊橡皮塞(圖1);
②待鐘罩內(nèi)水面不再變化時,向水槽中加水,使水槽中液面與鐘罩內(nèi)液面相平;
③打開橡皮塞,將燃著的螺旋狀鎂條迅速伸入鐘罩內(nèi),塞緊橡皮塞(圖2);
④待鐘罩內(nèi)水面不再變化時,觀察鐘罩內(nèi)壁及表面皿中固體顏色,取少量固體加入水中.
【分析】
(1)步驟①中足量白磷在鐘罩內(nèi)燃燒的目的是除去鐘罩內(nèi)空氣中的氧氣;
(2)步驟②向水槽中加水,使水槽中液面與鐘罩內(nèi)液面相平的目的是使鐘罩內(nèi)外氣壓一致,防止空氣進入鐘罩;
(3)步驟③中鎂條劇烈燃燒,反應的化學方程式為3Mg+N2_Mg3N2
(4)步驟④中鐘罩內(nèi)壁及表面皿中出現(xiàn)淡黃色固體,加入水中,產(chǎn)生能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍色的氣體,反應的化學方程式為Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+NH3↑;
【結論】鎂能在N2中燃燒,并生成Mg3N2
(5)我們在做鎂條在空氣中燃燒的實驗時,發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)物主要呈白色.請你判斷:2.40g鎂條在某充滿空氣的密閉容器中完全燃燒,所得固體質量可能為BD.
A.3.33g       B.3.93g      C.4.00g        D.3.96g.

分析 (1)根據(jù)白磷燃燒消耗氧氣進行解答;
(2)根據(jù)待鐘罩內(nèi)水面不再變化時,向水槽中加水,使水槽中液面與鐘罩內(nèi)液面相平,目的是使鐘罩內(nèi)外氣壓一致,防止空氣進入鐘罩進行解答;
(3)根據(jù)反應物、生成物、反應條件及其質量守恒定律可以書寫反應的化學方程式;
(4)根據(jù)鎂在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳進行解答;
(5)根據(jù)極端假設全部生成氧化鎂或氮化鎂,分別求出其質量進行解答.

解答 解:(1)步驟①中足量白磷在鐘罩內(nèi)燃燒的目的是除去鐘罩內(nèi)空氣中的氧氣;故填:除去鐘罩內(nèi)空氣中的氧氣;
(2)步驟②中加水的目的是使鐘罩內(nèi)外氣壓一致,防止空氣進入鐘罩.故填:使鐘罩內(nèi)外氣壓一致,防止空氣進入鐘罩.
(3)鎂在N2中燃燒生成氮化鎂,反應的化學方程式為:3Mg+N2_Mg3N2.故填:3Mg+N2_Mg3N2
(4)步驟④中鐘罩內(nèi)壁及表面皿中出現(xiàn)淡黃色固體,加入水中,產(chǎn)生能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍色的氣體,說明氮化鎂和水反應生成氫氧化鎂沉淀和氨氣,反應的化學方程式為Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+NH3↑;故填:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+NH3↑;    
(5)設2.4g鎂全部與氧氣反應,則生成氧化鎂的質量為:2.4g2440×100═4g   設2.4g鎂全部與氮氣反應生成氮化鎂,則生成的氮化鎂的質量為:2.4g24×324×3+14×2×100=3.33g;因此2.40g鎂條在某充滿空氣的密閉容器中完全燃燒,燃燒生成的固體質量應大于3.33g小于4g,所以BD正確.
故選:BD.

點評 實驗現(xiàn)象是物質之間相互作用的外在表現(xiàn),因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗,為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎.

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C.
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