Question

3．小軍同學在探究質量守恒定律實驗時，稱取2.4g鎂條在密閉的容器中點燃與充足的空氣反應，其反應的化學方程式為2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO．實驗完畢后，稱得所得固體的質量小于4.0g．
【提出問題】固體質量為什么會小于4.0g呢？是否發(fā)生了其他反應呢？
【查閱資料】鎂在空氣中燃燒時，除了鎂與氧氣反應外，還可發(fā)生反應：
①2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO ②3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂
【猜想與假設】反應后固體質量小于4.0g是由于發(fā)生反應②（填“①”或“②”）造成的，其理由是其理由是2.4g鎂完全和氮氣反應生成氮化鎂的質量小于4.0g．
【實驗探究】用圖所示裝置除去空氣中的氧氣得到氮氣．可燃物應選擇的物質是紅磷（填“木炭”、“紅磷”或“硫粉”），選擇的理由是紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷固體．將點燃的鎂條伸入所制得的氮氣中，鎂條在氮氣中劇烈燃燒．
【實驗結論】2.4g鎂在空氣中完全反應后所得固體質量小于4.0g，是由于生成的產物是MgO和Mg₃N₂的混合物所致．
【評價與反思】通過上述實驗，小林對燃燒有了新的認識：燃燒不一定需要氧氣參加．

Answer 1

分析 鎂在空氣中燃燒時，能和氧氣反應生成氧化鎂；
【猜想與假設】根據質量守恒定律可以判斷反應后固體質量小于4.0g的原因；
木炭燃燒生成二氧化碳，硫燃燒生成二氧化硫，紅磷燃燒生成五氧化二磷；
根據鎂燃燒的情況可知，燃燒不一定需要氧氣參加．

解答 解：鎂燃燒的化學方程式為：2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO；
【猜想與假設】
由①2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO可知，2.4g鎂和二氧化碳完全反應的生成物質量大于4.0g，
 由②3Mg+N₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Mg₃N₂可知，2.4g鎂和二氧化碳完全反應的生成物質量小于4.0g，
因此反應后固體質量小于4.0g是由于發(fā)生反應②造成的；
【實驗探究】
利用木炭時，在除去氧氣的同時，又產生了二氧化碳；
利用硫時，在除去氧氣的同時，又產生了二氧化硫；
利用紅磷時，紅磷和氧氣反應生成五氧化二磷固體，在除去氧氣的同時，不產生新的氣體，因此可燃物應選擇的物質是紅磷；
【實驗結論】
2.4g鎂在空氣中完全反應后所得固體質量小于4.0g，是由于生成的產物是MgO和Mg₃N₂的混合物所致；
【評價與反思】
通過上述實驗可知，燃燒不一定需要氧氣參加．
故答案：
2Mg+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO；
【猜想與假設】②；其理由是2.4g鎂完全和氮氣反應生成氮化鎂的質量小于4.0g；
【實驗探究】紅磷；紅磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷固體；
【實驗結論】MgO和Mg₃N₂；
【評價與反思】燃燒不一定需要氧氣參加．

點評 化學反應遵循質量守恒定律，即化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數不變，這是書寫化學方程式、判斷物質的化學式、判斷化學計量數、進行相關方面計算的基礎．