Question

张南、棒棒和多多同学学习化学后知道，镁在氧气中燃烧会生成白色的氧化镁固体．但他在空气中点燃镁条时．却发现在生成的白色固体中还夹杂着少量的淡黄色固体及黑色颗粒．
提出问题：为什么固体会有其他颜色？
查阅资料：镁的几种化合物的颜色：

物 质	MgO	MgCl2	Mg2N3	Mg（NO3）2	MgCO3	Mg（OH）2
颜 色	白色	白色	淡黄色	白色	白色	白色

棒棒同学认为不必查阅氯化镁的颜色，理由是

 

提出猜想：分析资料，张南认为淡黄色固体可能是由镁与空气中的

 

反应生成的；
实验探究：为了确定MgO以外的其他成分，张南、棒棒和多多设计实验证实了自己的猜想．张南设计的方案如图l：

	反应前镁带的质量	反应的固体产物的质量
第一次	2.4046g	3.8854g
第二次	2.4024g	3.8839g
第三次	2.4063g	3.8857g

分析：2.4024 g Mg在足量纯氧中燃烧，理论上应生成MgO

 

g．结合表中数据，可推断所得固体中，除MgO外

 

（填“存在”或“不存在”）其他物质．
棒棒设计的方案如图2：取少量所得样品于试管中，加少量水，出现白色沉淀，微热，发现有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则此气体是

 

（填化学式），继续加足量水，仔细观察发现试管中除白色沉淀外，还有极少量的黑色不溶物．结合空气组成，棒棒推测样品中除MgO外还有

 

多多设计的方案如图3：先用足量的红磷做燃烧实验，冷却后，打开止水阀，结果发现烧杯中的水倒流人广口瓶中，倒流人的水的体积与广口瓶容积之比约为

 

，此时瓶中剩余气体的主要成分为

 

（填化学式）；关闭止水阀，取出连带橡皮塞的燃烧匙．迅速塞上备用橡皮塞．向燃烧匙中加入镁带并引燃，取下备用橡皮塞，将燃烧匙迅速插入瓶中，并将橡皮塞塞紧．发现镁带继续燃烧，产生黄色火焰，冷却后，打开止水阀，结果发现烧杯中的水依然倒流人广口瓶中，多多的结论是

 

．
实验结论：根据三位同学的实验，最终得出正确结论是：固体由

 

组成．
反思与评价：通过上述实验，你对燃烧的新认识是

 

．

Answer 1

分析：根据空气的成分一般是固定的．它的成分，按体积分：N2占78%，O2占21%，二氧化碳占0.03%，稀有气体占0.94%，其他气体和杂质占0.03%．进行分析解答本题．

解答：解：根据空气的主要成分是按体积分：N₂占78%，O₂占21%，由此可知不必查阅氯化镁的颜色的理由是：空气中不含有氯元素，根据质量守恒定律，生成物中不能含有氯化镁；故答案为：空气中不含有氯元素，根据质量守恒定律，生成物中不能含有氯化镁；
根据空气的主要成分是氮气和氧气，由此推测生成物淡黄色固体可能是由镁与空气中的氮气反应的产物，故答案为：氮气；
设 2.4024 g Mg在足量纯氧中燃烧，理论上应生成MgO x g
2Mg+O₂

点燃  .

2MgO
48          80
2.4024g     x       由此可得

48

2.4024g

=

80

x

x=4.004g；
结合表中数据，可推断所得固体中，除MgO外还有即存在其他物质； 故答案为：4.004g；存在；
样品于试管中，加少量水，出现白色沉淀，微热，发现有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，证明该气体为碱性气体，那就说明是氨气；根据空气的成分一般是固定的．它的成分，按体积分：N2占78%，O2占21%，二氧化碳占0.03%，稀有气体占0.94%，其他气体和杂质占0.03%，可推测极少量的黑色不溶物可能是碳；故答案为：NH₃；C；
足量的红磷与集气瓶中氧气完全燃烧，根据空气的组成氮气约占体积的

4

5

，氧气约占体积的

1

5

，冷却后，倒流人的水的体积与广口瓶容积之比约，1：5；则瓶中剩余气体的主要成分为氮气；发现镁带在剩余的气体中继续燃烧，产生黄色火焰，冷却后，打开止水阀，结果发现烧杯中的水依然倒流人广口瓶中，由此推测多多的结论是镁带能在氮气中燃烧；故答案为：NH₃；C；1：5；N₂；
三位同学的实验，最终得出正确结论是：镁在空气中燃烧后 的固体由氧化镁和氮化镁、C组成；
故答案为：镁带能在氮气中燃烧；氧化镁和氮化镁、C；
通过上述实验，对燃烧的新认识是燃烧不一定有氧气参加．故答案为：燃烧不一定有氧气参加．

点评：本题考查学生对空气的组成成分的掌握，并应用到实际的解题当中．