Question

【題目】某學習小組做鎂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，他們開展了如下探究活動．請仔細閱讀并完成下列探究報告。

【探究目的】探究鎂在空氣中燃燒產生的黑色固體是鎂與空氣中什么物質反應產生的。

【分析猜想】分析空氣中各種成分，尋找猜想依據(jù)：

空氣成分之一：氧氣；

空氣成分之二：__________； 化學性質很不活潑，幾乎不與其它物質反應。

空氣成分之三：水蒸氣；打磨光亮的鎂帶放入沸水中，表面會附有白色固體并產生大量氣泡；如果將鎂帶放到水蒸氣中，也會發(fā)生上述反應，但產生的不是黑色固體。

空氣成分之四：氮氣或二氧化碳。

【實驗一】鎂帶與氧氣的反應

(一)制取氧氣并對實驗室制備氧氣的條件進行如下探究實驗。

甲探究了影響雙氧水分解速度的某種因素。實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

	雙氧水的質量	雙氧水的濃度	MnO2的質量	相同時間內產生O2體積
Ⅰ	50.0g	1%	0.1g	9 mL
Ⅱ	50.0g	2%	0.1g	16 mL
Ⅲ	50.0g	4%	m	31 mL

(1)第Ⅲ次實驗中，選擇的二氧化錳的質量m的值為________

(2)本實驗中，測量O2體積的裝置可選擇下圖中___________(選填“a”、“b”、“c”)

(3)乙用d圖裝置進行實驗，通過比較_______________________也能達到實驗目的。

實驗結論：在相同條件下，___________________________，雙氧水分解得越快。

(二)燃燒鎂帶，觀察現(xiàn)象

將鎂帶打磨光亮，點燃，伸入盛滿氧氣的集氣瓶中，產生大量白煙，生成白色固體。

實驗結論：鎂與氧氣反應生成白色的氧化鎂。

【實驗二】鎂帶與氮氣的反應

(一)獲取氮氣

(1)把空氣液化，然后蒸發(fā)，先蒸發(fā)出來的氣體就是氮氣．這種方法屬于_________ (選填“物理”或“化學”)方法，但在實驗室里空氣不易被液化。

(2)以下是獲取氮氣的方法及裝置，其中得到氮氣較純的是____(填字母)(NaOH溶液可用來吸收CO2)

(二)燃燒鎂帶，觀察現(xiàn)象

將鎂帶打磨光亮，點燃，伸入盛氮氣的集氣瓶中，瓶內壁附著一層淡黃色的固體。

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(Mg3N2),該反應的文字或符號表達式是 _________________。

【探究結論】根據(jù)以上信息，可以推理得出鎂在空氣中燃燒產生的黑色固體是鎂與空氣中_______________反應產生的。

【交流與反思】如果用足量的鎂替代紅磷進行空氣組成實驗，實驗測得氧氣體積與氧氣所占空氣真實比例相比較會______(偏大、偏小或相等)。

Answer 1

【答案】 稀有氣體 0.1g C 相同時間里減少的質量 雙氧水的濃度越大 物理 B 鎂+氮氣二氮化三鎂（或Mg+O2Mg3N2） CO2 【答題空10】偏大

【解析】【分析猜想】空氣成分之二：根據(jù)稀有氣體化學性質很不活潑，幾乎不與其它物質反應解答；【實驗一】(一) (1)根據(jù)控制變量法分析解答；(2)根據(jù)采用萬能瓶用排水法收集氣體應長進短出解答；(3) 乙用d圖裝置進行實驗，通過比較總質量減少的快慢也能達到實驗目的；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：在相同條件下，過氧化氫的濃度越大，雙氧水分解得越快；【實驗二】(一) (1)根據(jù)是否有新物質生成，確定利用的是物理方法還是化學方法；(2)將空氣中的氧氣除去，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)；(二)根據(jù)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解答；【探究結論】根據(jù)鎂與二氧化碳反應生成氧化鎂和碳解答；【交流與反思】根據(jù)鎂既與氧氣反應又能與氮氣反應，還能與二氧化碳反應分析解答。【分析猜想】空氣成分之二：空氣中稀有氣體化學性質很不活潑，幾乎不與其它物質反應；【實驗一】(一) (1)根據(jù)控制變量法可知，需要控制的變量是雙氧水的濃度，故m的值為0.1g；(2) 用萬能瓶采用排水法收集氣體應長進短出，故本實驗中，測量O2體積的裝置可選擇下圖中C裝置；(3) 乙用d圖裝置進行實驗，通過比較相同時間里減少的質量也能達到實驗目的。實驗結論：在相同條件下，雙氧水的濃度越大，雙氧水分解得越快；【實驗二】(一) (1) 把空氣液化，然后蒸發(fā)，先蒸發(fā)出來的氣體就是氮氣，分離過程中沒有新物質生成，屬于物理方法；(2) 根據(jù)除去氧氣的物質生成的產物的的不同，可知磷燃燒生成固體五氧化二磷，而碳和硫燃燒生成氣體二氧化碳和二氧化硫使氣體不純凈，故選擇B；(二) 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(Mg3N2)，該反應的文字或符號表達式是鎂+氮氣二氮化三鎂（或Mg+O2Mg3N2）；【探究結論】根據(jù)以上信息，可以推理得出鎂在空氣中燃燒產生的黑色固體是鎂與空氣中CO2反應產生的；【交流與反思】如果用足量的鎂替代紅磷進行空氣組成實驗，由于鎂既與氧氣反應又能與氮氣反應，還能與二氧化碳反應，故實驗測得氧氣體積與氧氣所占空氣真實比例相比較會偏大。