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    14．小明为验证质量守恒定律，做了镁粉在空气中燃烧的实验（如图1），该反应的化学方程式为：2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ 2MgO． 实验中，气球的作用是形成密闭体系，平衡装置内外气压．实验结束，他发现镁粉在空气中充分燃烧后，产物中还有少量黄色固体．为了弄清黄色固体的成分，小明进行了如下实验探究：

    【查阅资料1】
    ①氧化镁为白色固体，与水反应只生成氢氧化镁．
    ②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）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．
    ④氢氧化钠易与二氧化碳反应．
    【设计实验】小明用图2所示的实验（部分操作没有画出），验证黄色固体为Mg3N2，请完成下列实验报告．
    操作步骤实验现象实验结论
    取少量黄色固体于试管中，加入适量水，加热，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口试管中产生气泡，湿润的红色石蕊试纸变蓝黄色固体为Mg3N2
    【交流与思考】小明发现久置的镁条上有一层灰黑色的“外衣”，这层灰黑色的外衣是什么物质呢？他叫来了小亮、小红一起进行了实验探究：
    【猜想】小明认为可能是MgO；小亮认为可能是Mg2（OH）2CO3；小红认为可能是Mg（OH）2．
    小红认为小明的猜想是错误的，其理由是氧化镁为白色固体．
    【查阅资料2】①Mg（OH）2受热分解产生两种氧化物．②Mg2（OH）2CO3受热分解产生三种氧化物．
    【实验探究】小亮进行实验（见图3），发现试管口有液滴出现，说明有H2O（填化学式，下同）生成，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，同时试管内生成白色固体．
    【实验分析】实验后，小亮认为小红的猜想也是错误的，其理由是石灰水变浑浊说明此变化过程中有二氧化碳生成，而氢氧化镁中不含有碳元素．
    小亮为进一步验证自己的判断，用图4所示的装置进行实验，其中左瓶中的NaOH溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳；经过近一个月的观察，试管中镁条表面仍为白色．由此可认为：参与镁形成灰黑色的“外衣”的物质一定有二氧化碳（填物质名称）．

    分析 镁在空气中燃烧生成氧化镁；
    氧化镁是白色固体；
    水蒸气遇冷变成小液滴；
    二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
    化学反应前后，元素种类不变．

    解答 解：镁粉在空气中燃烧生成氧化镁，该反应的化学方程式为：2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ 2MgO；
     实验中，气球的作用是形成密闭体系，平衡装置内外气压．
    故填：2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ 2MgO；形成密闭体系，平衡装置内外气压．
    【设计实验】
    实验报告如下表所示：

    操作步骤实验现象实验结论
    取少量黄色固体于试管中，加入适量水，加热，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口试管中产生气泡，湿润的红色石蕊试纸变蓝黄色固体为Mg3N2
    【猜想】
    不可能是氧化镁的理由是氧化镁为白色固体．
    故填：氧化镁为白色固体．
    【实验探究】
    发现试管口有液滴出现，说明有H2O生成，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，同时试管内生成白色固体．
    故填：H2O；CO2．
    【实验分析】
    小红的猜想也是错误的理由是：石灰水变浑浊说明此变化过程中有二氧化碳生成，而氢氧化镁中不含有碳元素；
    其中左瓶中的NaOH溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳；
    经过近一个月的观察，试管中镁条表面仍为白色，由此可认为：参与镁形成灰黑色的“外衣”的物质一定有二氧化碳．
    故填：石灰水变浑浊说明此变化过程中有二氧化碳生成，而氢氧化镁中不含有碳元素；吸收空气中的二氧化碳；二氧化碳．

    点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．

    练习册系列答案
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    19．下列变化中，属于化学变化的是（　　）
    A．食物腐败B．蜡烛熔化C．干冰升华D．酒精抖发

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    6．根据下列实验装置图填空．

    （1）写出图中标号仪器的名称：①分液漏斗；②试管．
    （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，发生反应的符号表达式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，从控制反应速率和节约药品的角度考虑，发生装置最好选用B （填装置序号）．
    （3）利用F装置可以收集氧气的原因是：氧气不易溶于水．如果要做铁丝在氧气中燃烧的实验，用该装置收集氧气时应注意预留少量的水在瓶底．
    （4）实验室针对制取CO2的药品选择进行了探究实验，记录如下：
    组别药品现象
    ①碳酸钠粉末和稀盐酸固体很快消失，迅速产生大量气泡
    ②块状石灰石和稀硫酸块状固体表面缓慢冒出气泡，一段时间后气泡消失
    ③块状石灰石和稀盐酸块状固体表面持续冒出气泡，速率适中
    查阅资料：①碳酸钠，白色固体，易溶于水：②石灰石的主要成分是碳酸钙，难溶于水，其中杂质既不溶于水也不溶于酸；
    根据实验和资料，从制取和收集的角度分析，一般选择第③ （填序号）组药品，发生装置中发生反应的符号表达式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
    （5）待上述实验完成后，小明同学发现第③组装置中的液体比较浑浊，于是他进行了后续实验：

    I．操作1的名称是过滤，该操作中使用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒．
    Ⅱ．操作2中，往盛有澄清液体的烧杯中，倒入了少量试剂，搅拌，观察到了上述现象，该试剂为肥皂水．经分析，是因为该澄清液体中含有较多Ca2+ （填微粒符号）的缘故．

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