19 某化学兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验。

第19题图甲
(1)镁与氧气在点燃的条件下生成氧化镁,理论上得到的生成物的质量
(填“大于”“小于”或“等于”)镁条的质量;经分析可知出现这一结果的原因是
。
(2)兴趣小组按图乙装置改进实验后,验证了质量守恒定律,同时发现燃烧产物中有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么?
【查阅资料】① 氧化镁为白色固体,常温下与水不反应。
② 镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁$( \ce{Mg_{3}N_{2}} )$固体。
③ 氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

第19题图乙
【作出猜想】黄色固体为氮化镁。
【进行实验】同学们通过实验对猜想进行了验证,请你将实验记录表补充完整。
|实验操作|实验现象|结 论|
| ---- | ---- | ---- |
|将镁粉燃烧的产物放在一支试管中,加入少量的蒸馏水,微热,然后将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察现象|闻到刺激性气味,
|黄色固体为氮化镁|
【反思与交流】① 空气中氮气的含量远大于氧气的含量,而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁,是因为
。
② 镁条
(填“能”或“不能”)替代红磷做测定空气中氧气含量的实验,理由是
。
解析:
【分析】
本题围绕镁条燃烧的实验,结合质量守恒定律和实验探究展开。第(1)问需依据质量守恒定律,分析镁燃烧时反应物与生成物的质量关系;第(2)问需结合查阅的资料,推导氮化镁的检验方法,再分析镁与氧气、氮气的反应特性,解决实验猜想验证和替代红磷的问题。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,镁在空气中燃烧是镁与氧气反应生成氧化镁,反应的质量关系为:参加反应的镁的质量 + 参加反应的氧气的质量 = 生成氧化镁的质量,因此生成物氧化镁的质量大于镁条的质量,原因是生成物质量中包含了参加反应的氧气的质量。
(2) 【进行实验】根据查阅资料,氮化镁与水反应生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,因此实验中除闻到刺激性气味外,还会观察到湿润的红色石蕊试纸变成蓝色。
【反思与交流】① 氧气的化学性质比氮气活泼,镁更容易与氧气反应,因此空气中氮气含量远高于氧气,但生成的氧化镁远多于氮化镁;② 镁条不能替代红磷做测定空气中氧气含量的实验,因为镁条不仅能与氧气反应,还能与氮气反应,会消耗空气中的氮气,导致测得的氧气含量结果不准确。
【答案】
19. (1) 大于 生成物质量中多了参加反应的氧气的质量(合理答案均可)
(2) 【进行实验】湿润的红色石蕊试纸变成蓝色
【反思与交流】① 氧气的化学性质比氮气活泼
② 不能 镁条不仅能和氧气反应,还能和氮气反应
【知识点】
质量守恒定律,金属的化学性质,实验探究
【点评】
本题结合镁条燃烧的实验,考查质量守恒定律的应用和信息分析能力,需要学生结合资料推导实验现象,分析镁的反应特性,是初中化学的常规题型,侧重基础应用。
【难度系数】
0.6