Question

【題目】鎂的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，能在氮氣中燃燒生成氮化鎂，在氮化鎂中氮元素的化合價為。

氮化鎂的化學(xué)式為：______。

（發(fā)現(xiàn)問題）鎂是一種銀白色有金屬光澤的金屬。但拿出的鎂條總是有一層灰黑色的“外衣”，這層灰黑色的外衣是什么物質(zhì)呢？

（查閱資料）①：白色固體，難溶于水，受熱會分解成氧化鎂和水；

②：白色固體，微溶于水，受熱會分解成氧化鎂和二氧化碳；

③的熱穩(wěn)定性比的熱穩(wěn)定性更強(qiáng)。

（提出猜想）

小組同學(xué)認(rèn)為該固體不可能是MgO、或，他們的理由是______。

小組同學(xué)由銅生銹會產(chǎn)生聯(lián)想到灰黑色的物質(zhì)可能是。

（實驗分析）

按如圖1所示裝置進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)試管口有液滴出現(xiàn)，說明反應(yīng)產(chǎn)生了______，澄清石灰水變渾濁，同時灰黑色固體完全變?yōu)榘咨�。若灰黑色固體是，請寫出受熱分解的化學(xué)方程式為：______。

（組成測定）

工業(yè)生產(chǎn)中得到的堿式碳酸鎂晶體是，為精確測量晶體的組成，小組同學(xué)取該晶體，用熱分析儀對固體進(jìn)行熱分解加熱使之逐步分解，首先失去結(jié)晶水，最后完全反應(yīng)，測定剩余固體質(zhì)量與分解溫度之間關(guān)系。

（數(shù)據(jù)處理）剩余固體質(zhì)量與加熱時間關(guān)系如圖2所示。請回答下列問題：

①固體質(zhì)量沒有發(fā)生變化的原因可能是______。

②段固體為______和寫化學(xué)式。

Answer 1

【答案】Mg3N2 它們都是白色固體 水 Mg2(OH)2CO32MgO+CO2↑+H2O 溫度沒有達(dá)到堿式碳酸鎂分解需要的最低溫度 MgCO3

【解析】

氮化鎂中鎂元素化合價是，氮元素化合價是，根據(jù)化合物中各元素化合價的代數(shù)和為零，氮化鎂的化學(xué)式為Mg3N2。

小組同學(xué)認(rèn)為該固體不可能是MgO、Mg(OH)2或MgCO3，因為它們都是白色固體。

按如圖1所示裝置進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)試管口有液滴出現(xiàn)，說明反應(yīng)產(chǎn)生了水，澄清石灰水變渾濁，說明生成了二氧化碳，若灰黑色固體是Mg2(OH)2CO3，Mg2(OH)2CO3受熱分解生成氧化鎂、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg2(OH)2CO32MgO+CO2↑+H2O。

①固體質(zhì)量沒有發(fā)生變化的原因可能是溫度沒有達(dá)到堿式碳酸鎂分解需要的最低溫度。②加熱固體，固體逐步分解，段是吸收熱量，使溫度達(dá)到堿式碳酸鎂分解需要的最低溫度。由于MgCO3的熱穩(wěn)定性比Mg(OH)2的熱穩(wěn)定性更強(qiáng)，氫氧化鎂先分解為氧化鎂和水，段是Mg(OH)2分解為氧化鎂和水，段Mg(OH)2已經(jīng)完全分解，此時的固體為MgCO3和MgO。