金属镁在空气中燃烧的实验探究
安徽省黄山市屯溪一中
金属镁在空气中燃烧是同仁们研究得很多的实验,其实验结果很大程度受实验条件的影响。这里我也来谈谈金属镁在空气中燃烧的实验问题,与同仁们商讨。
镁带: 上海辉发化工有限公司 活性 99%
我用上述镁带做了如下2个实验,实验现象和结果如下:
一、过量金属镁(除去氧化膜)在集气瓶中燃烧,用以观察生成产物的颜色及对产物的判断
现象:集气瓶中充满大量白烟,冷却后瓶壁及瓶底附有一层厚厚白色粉末状物质,未见淡黄色物质,瓶壁(金属镁燃烧时碰到的瓶壁处)及瓶底有黑色物质。
向集气瓶中加入稀盐酸,黑色物质很快溶解并有气体放出,一段时间后,白色物质(和绝大多数黑色物质)完全溶解,仔细观察溶液,有少量黑色絮状物悬浮于其中。
可能的结论:1.白色粉末状物质无疑是氧化镁,未见淡黄色物质的原因可能是氮化镁(属六方晶系;呈微黄色)生成量少,被大量的白色粉末掩盖;
2.黑色物质不只是炭,可能是镁受热形成蒸气在瓶壁(瓶底)遇冷凝结的金属镁的细小颗粒;
3.向集气瓶中加入足量稀盐酸后溶液中悬浮的少量黑色絮状物,应该是镁与空气中CO2发生置换反应生成的炭。
那么过量镁在空气中燃烧未见淡黄色物质,是否证明没有氮化镁生成呢?可以用以下实验来证明:
二、过量金属镁在钟罩内燃烧,用以观察水面上升情况及氮化镁的确定
实验装置:
气球——镁条刚开始燃烧时,用于储存气体受热膨胀的气体
钟罩
破碗片(瓷片) 破碗片
浮在水面上的木块 浮在水面上的木块
水槽 水槽
在破碗片上放入过量的镁条(已除氧化膜),用一段镁条在酒精灯点燃后迅速插入破碗片的镁条中,立即罩上钟罩。
现象:1.钟罩内充满白烟,内壁附着白色物质;
2.气球先胀大后缩小;
3.冷却后钟罩内水面上升,重复多次实验,钟罩内水面上升超过1/5。其中最好的一次,钟罩内水面上升约1/3处;
4.破碗片上有大量白色物质,亦有黑色物质,拨开固体表面粉末,仍有未燃烧的镁,在此可看到有黄色粉末;
5.在粉末中滴入几滴水,有刺激性气味且能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体产生;
6.在粉末中加入过量盐酸,有黑色的悬浮物。
由上述实验现象可以得出结论:主要的生成产物是氧化镁,亦有少量氮化镁和炭生成。即使金属镁和氮气都还有剩余,反应并没有继续下