Question

【题目】某学习小组做镁在空气中燃烧实验时，发现生成物中有黑色固体．针对这一现象，他们开展了如下探究活动．请仔细阅读并完成下列探究报告。

【探究目的】探究镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中什么物质反应产生的。

【分析猜想】分析空气中各种成分，寻找猜想依据：

空气成分之一：氧气；

空气成分之二：__________； 化学性质很不活泼，几乎不与其它物质反应。

空气成分之三：水蒸气；打磨光亮的镁带放入沸水中，表面会附有白色固体并产生大量气泡；如果将镁带放到水蒸气中，也会发生上述反应，但产生的不是黑色固体。

空气成分之四：氮气或二氧化碳。

【实验一】镁带与氧气的反应

(一)制取氧气并对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。

甲探究了影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下：

	双氧水的质量	双氧水的浓度	MnO2的质量	相同时间内产生O2体积
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次实验中，选择的二氧化锰的质量m的值为________

(2)本实验中，测量O2体积的装置可选择下图中___________(选填“a”、“b”、“c”)

(3)乙用d图装置进行实验，通过比较_______________________也能达到实验目的。

实验结论：在相同条件下，___________________________，双氧水分解得越快。

(二)燃烧镁带，观察现象

将镁带打磨光亮，点燃，伸入盛满氧气的集气瓶中，产生大量白烟，生成白色固体。

实验结论：镁与氧气反应生成白色的氧化镁。

【实验二】镁带与氮气的反应

(一)获取氮气

(1)把空气液化，然后蒸发，先蒸发出来的气体就是氮气．这种方法属于_________ (选填“物理”或“化学”)方法，但在实验室里空气不易被液化。

(2)以下是获取氮气的方法及装置，其中得到氮气较纯的是____(填字母)(NaOH溶液可用来吸收CO2)

(二)燃烧镁带，观察现象

将镁带打磨光亮，点燃，伸入盛氮气的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。

实验结论：镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁(Mg3N2),该反应的文字或符号表达式是 _________________。

【探究结论】根据以上信息，可以推理得出镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中_______________反应产生的。

【交流与反思】如果用足量的镁替代红磷进行空气组成实验，实验测得氧气体积与氧气所占空气真实比例相比较会______(偏大、偏小或相等)。

Answer 1

【答案】 稀有气体 0.1g C 相同时间里减少的质量 双氧水的浓度越大 物理 B 镁+氮气二氮化三镁（或Mg+O2Mg3N2） CO2 【答题空10】偏大

【解析】【分析猜想】空气成分之二：根据稀有气体化学性质很不活泼，几乎不与其它物质反应解答；【实验一】(一) (1)根据控制变量法分析解答；(2)根据采用万能瓶用排水法收集气体应长进短出解答；(3) 乙用d图装置进行实验，通过比较总质量减少的快慢也能达到实验目的；根据表格数据可知：在相同条件下，过氧化氢的浓度越大，双氧水分解得越快；【实验二】(一) (1)根据是否有新物质生成，确定利用的是物理方法还是化学方法；(2)将空气中的氧气除去，得到较纯净的氮气，所选除氧剂要具备以下特征①本身能在空气中燃烧，②本身的状态为非气体，③生成的物质为非气态；(二)根据镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁解答；【探究结论】根据镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳解答；【交流与反思】根据镁既与氧气反应又能与氮气反应，还能与二氧化碳反应分析解答。【分析猜想】空气成分之二：空气中稀有气体化学性质很不活泼，几乎不与其它物质反应；【实验一】(一) (1)根据控制变量法可知，需要控制的变量是双氧水的浓度，故m的值为0.1g；(2) 用万能瓶采用排水法收集气体应长进短出，故本实验中，测量O2体积的装置可选择下图中C装置；(3) 乙用d图装置进行实验，通过比较相同时间里减少的质量也能达到实验目的。实验结论：在相同条件下，双氧水的浓度越大，双氧水分解得越快；【实验二】(一) (1) 把空气液化，然后蒸发，先蒸发出来的气体就是氮气，分离过程中没有新物质生成，属于物理方法；(2) 根据除去氧气的物质生成的产物的的不同，可知磷燃烧生成固体五氧化二磷，而碳和硫燃烧生成气体二氧化碳和二氧化硫使气体不纯净，故选择B；(二) 镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁(Mg3N2)，该反应的文字或符号表达式是镁+氮气二氮化三镁（或Mg+O2Mg3N2）；【探究结论】根据以上信息，可以推理得出镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中CO2反应产生的；【交流与反思】如果用足量的镁替代红磷进行空气组成实验，由于镁既与氧气反应又能与氮气反应，还能与二氧化碳反应，故实验测得氧气体积与氧气所占空气真实比例相比较会偏大。