Question

【题目】某学习小组做镁带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：_____，化学性质稳定，一般不与其他物质反应．

空气成分分之二：氧气，氧气与镁反应生成的氧化镁是白色固体．

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；再向沸水中滴入无色酚酞试液，呈现红色，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、二氧化碳．猜想：可能是镁与N2或CO2反应生成黑色固体．

（实验一）镁带与氮气的反应

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_____变化，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（装置中使用的固体药品均过量），其中得到氮气较纯的是_____．（填字母）

（二）燃烧镁带，观察现象

将镁带打磨光亮，点燃，伸入盛N2的集气瓶中，配内壁附着一层淡黄色的固体．

（三）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）．该反应的文字表达式是_____．

（实验二）将燃着的镁带伸入盛CO2的集气瓶中，镁带剧烈燃烧，瓶内出现白色固体和黑色固体．CO2与镁发生反应，根据所学知识猜想生成的黑色固体物质是_____．

（探究结论）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．

Answer 1

【答案】稀有气体 物理 B 镁+氮气氮化镁 碳

【解析】

[分析猜想]空气成分之一：空气中的稀有气体化学性质不活泼，一般不与其它物质反应；

[实验一]（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，分离过程中没有新物质生成，属于物理方法；

（2）硫磺在空气中能够燃烧生成二氧化硫气体，虽除去氧气，而增加了新的气体二氧化硫，尽管石灰水能吸收二氧化硫，但由于氢氧化钙的溶解度较小，石灰水中溶解的氢氧化钙较少，不能全部吸收二氧化硫，不能得到较纯净的氮气；

红磷本身是固体，在空气中燃烧，且生成物五氧化二磷是固体，可以用于除去空气中的氧气；且氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳，能得到较纯的氮气；

木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体或者一氧化碳气体甚至是两者的混合气体，虽除去氧气，而增加了新的气体，不能得到较纯净的氮气；

（三）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，反应的文字表达式为：镁+氮气氮化镁；

[实验二]将燃着的镁带伸入盛CO2的集气瓶中，镁带剧烈燃烧，瓶内出现白色固体和黑色固体；CO2与镁发生了置换反应，生成物为氧化镁和碳，黑色固体物质是碳。