Question

1．有關物質組成及化學規(guī)律的發(fā)現(xiàn)對化學的發(fā)展做出了重要貢獻．
（1）法國化學家拉瓦錫為化學學科的發(fā)展做出了巨大貢獻，下列有關發(fā)現(xiàn)與他有密切關系的是ABC．
A．空氣的組成      B．質量守恒定律      C．水的組成      D．酸堿指示劑
（2）在密閉容器內加入下列兩種物質，并稱量加入前后的總質量（含密閉容器），能驗證質量守恒定律的
是C（填標號）．
A．蔗糖和水  B．氯化鈉溶液和硝酸鉀溶液  C．氯化鋇溶液和稀硫酸
（3）在氧氣中點燃紅磷的實驗過程，固體質量變化如圖1所示．
①從燃燒條件分析，固體質量在t₁前沒有發(fā)生變化的原因是溫度沒有達到紅磷的著火點．
②該反應的化學方程式為4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
③參加反應的氧氣質量為8g．
（4）某學習小組擬在實驗室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂（Mg₃N₂）．
查閱資料可知Mg、Mg₃N₂能發(fā)生如下反應：
①2Mg+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO；   ②3Mg+N₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg₃N₂；  ③2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+C
④Mg+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂↑　　  ⑤Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑
實驗中所用的裝置和藥品如圖2所示（鎂粉、還原鐵粉均已干燥，裝置內所發(fā)生的反應是完全的，整套裝置的末端與干燥管相連）．回答下列問題：

①連接并檢查實驗裝置的氣密性，實驗開始時，將空氣通入實驗裝置，則氣流流經裝置的順序是DCBA（填裝置序號）．D裝置中發(fā)生反應的化學方程式為CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
②通氣后，如果同時點燃A、B裝置的酒精燈，對實驗結果有何影響？氮化鎂不純．
③設計一個實驗，驗證產物是否含氮化鎂：

實驗操作和實驗現(xiàn)象	實驗結論
將產物取少量置于試管中，加入適量水，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍	產物中含有氮化鎂

④思維拓展：空氣中N₂的含量遠大于O₂的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的MgO的質量卻遠大于Mg₃N的質量，請給出合理的解釋氧氣的化學性質比氮氣活潑，鎂大多與氧氣反應．

Answer 1

分析 （1）根據拉瓦錫的有關貢獻分析；
（2）根據已有的知識進行分析解答，質量守恒定律是化學變化中物質質量的守恒，據此解答；
（3）根據質量守恒定律及其應用回答，將一定質量的紅磷在一瓶氧氣中充分燃燒，反應后生成五氧化二磷，五氧化二磷的質量等于磷和參加反應的氧氣的質量和；
（4）①根據題中信息可知Mg在空氣中點燃可以和O₂、CO₂、H₂O反應，所以鎂和氮氣反應必須將空氣中的O₂、CO₂、H₂O除去制得干燥純凈的N₂，濃硫酸作用是除去水蒸氣，濃氫氧化鈉是除去空氣中二氧化碳，灼熱的鐵粉為了除去空氣中氧氣；根據鎂和氮氣反應必須除去空氣中的水蒸氣、氧氣和二氧化碳除，先除去二氧化碳雜質氣體然后除去水蒸氣，最后除去氧氣解答；
②根據沒有排完空氣就加熱會讓空氣中的氧氣、氮氣和水與鎂反應生成其他物質；
③取適量產物放入試管中，滴加蒸餾水，將潤濕的紅色石蕊試紙靠近試管口，如果試管中的溶液出現(xiàn)渾濁，紅色石蕊試紙變藍，則可以證明有氮化鎂生成．
④根據氮氣的化學性質進行分析．

解答 解：（1）法國化學家拉瓦錫在研究空氣的組成、發(fā)現(xiàn)質量守恒定律以及探究水的組成方面都為化學學科的發(fā)展做出了巨大貢獻．
（2）A、蔗糖和水是溶解過程，是物理變化，不能直接用于驗證質量守恒定律；
B、氯化鈉溶液和硝酸鉀溶液，相互之間不反應，不能直接用于驗證質量守恒定律；
C、氯化鋇溶液和稀硫酸反應生成硫酸鋇沉淀和氯化氫，是化學變化，能直接用于驗證質量守恒定律；
故選C．
（3）①從燃燒條件分析，固體質量在t₁前沒有發(fā)生變化的原因為溫度未達到紅磷的著火點；
②紅磷在氧氣中燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
③從圖示看出，6.2g表示反應前固體的質量，就是紅磷的質量，14.2g表示反應后固體的質量，是五氧化二磷的質量，則14.2g-6.2g=8g就表示參加反應的氧氣的質量．
（4）①根據題中信息可知Mg在空氣中點燃可以和O₂、CO₂、H₂O反應，所以鎂和氮氣反應必須將空氣中的O₂、CO₂、H₂O除去制得干燥純凈的N₂，濃硫酸作用是除去水蒸氣，濃氫氧化鈉是除去空氣中二氧化碳，灼熱的鐵粉為了除去空氣中氧氣；除去水蒸氣選用濃硫酸，除去氧氣用能與空氣中氧氣反應的物質即可，除去二氧化碳用氫氧化鈣溶液吸收，但要先除去二氧化碳再干燥然后除去氧氣，故順序是D→C→B→A；二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
②如果同時點燃A、B裝置的酒精燈，A沒有排完空氣就加熱會讓空氣中的氧氣、氮氣和水與鎂反應生成其他物質，制得的氮化鎂不純；
③依據氮化鎂和水反應生成氨氣，方程式為Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂↓+2NH₃↑，將產物取少量置于試管中，加入適量水，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍，則說明產物是氮化鎂；
④空氣中N₂的含量遠大于O₂的含量，而鎂條在空氣中燃燒生成的MgO卻遠多于Mg₃N₂，因為O₂比N₂化學性質活潑．
故填：（1）ABC；（2）C；（3）①溫度沒有達到紅磷的著火點； ②4P+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P₂O₅； ③8；（4）①DCBA；CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；②氮化鎂不純；③將產物取少量置于試管中，加入適量水，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍；④氧氣的化學性質比氮氣活潑，鎂大多與氧氣反應．

點評 此題難度不大，掌握質量守恒定律的有關知識，實驗步驟的設計分析判斷、物質性質的應用等是解題的關鍵，題目難度中等．