Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O點燃鎂條,迅速伸入集氣瓶之中,如圖2。鎂條在二氧化氮中燃燒,發出耀眼的白光,光焰比鎂在空氣中燃燒更為明亮,瓶內氣體由棕紅色退為無色。打開瓶口氣體不變色,用餘燼木條試之,餘燼熄滅,說明生成的氣體為N2而不是NO。
(3)鎂在二氧化硫中燃燒
如圖3裝置,在500毫升燒瓶中放入20克亞硫酸鈉,在分液漏鬥中加入16N硫酸,逐滴滴入燒瓶,產生的二氧化硫氣體經濃硫酸幹燥後,用排氣法收集在250毫升集氣瓶中。化學方程式如下:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O點燃鎂帶,迅速伸入集氣瓶內,鎂條在二氧化硫中仍能劇烈燃燒,瓶口有黃色硫生成,瓶內則有白色的氧化鎂生成。
(4)鎂在氯化氫中的燃燒
將圖3裝置和圖4裝置連接起來。在500毫升燒瓶中放入20克氯化鈉固體,濃硫酸從分液漏鬥中滴入,燒瓶用酒精燈加熱,以製取氯化氫氣體。化學方程式如下:
2NaCl+H2SO4△Na2SO4+2HCl↑生成的氯化氫氣體經濃硫酸幹燥後,通過置有2克鎂粉的硬質玻璃管(如能將鎂粉裝在石墨舟或瓷舟內再置於玻璃管更好)。硬質玻璃管用酒精噴燈(酒精燈亦可)加強熱使鎂粉燃燒,發出白光。生成的氣體經空瓶及裝有水的瓶(水用於吸收氯化氫)後用排水法收集之。可用爆鳴試驗證明它為氫氣。從硬質玻璃管中取出所生成的白色粉末,用少量蒸餾水加以溶解,取部分此溶液加01N硝酸銀溶液,見有白色沉澱,再加數滴2NHNO3,沉澱並不溶解;再取部分此溶液加入1N氫氧化鈉溶液可生成白色氫氧化鎂沉澱。由此可證明在硬質玻璃管內白色粉末為氯化鎂。
(5)鎂在氨氣中的燃燒
將裝置1與裝置4連接,即在25×200毫米試管中裝入5克硫酸銨和5克氫氧化鈣固體混和物,用酒精燈加熱,以製取氨氣。化學方程式如下:(NH4)2SO4+Ca(OH)2△CaSO4+2NH3↑+2H2O。所得氣體用堿石灰幹燥後通入裝有2克鎂粉的硬質玻璃管中。加熱硬質玻璃管,鎂粉也能燃燒,發出暗紅色的光。最後邊用排水法收集到的氣體可用爆鳴試驗證明它為氫氣,取出硬質玻璃管中的白色粉末,它較難溶於水。將其水溶液加熱有刺激性氣體逸出,此氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍,溶液呈堿性,內有氫氧化鎂沉澱。
證明原白色粉末為氮化鎂。化學方程式如下:
Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3(6)鎂在硫化氫中的燃燒
將裝置3和裝置4連接。在燒瓶中放入20克硫化亞鐵,分液漏鬥中緩緩滴下濃鹽酸。所得的硫化氫氣體以固體氯化鈣加以幹燥,氣流速度每分鍾約8毫升左右。化學方程式如下:
FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑將鎂粉3克裝在一個瓷盤或石墨盤內,再放入硬質玻璃管內加熱,控製溫度在600℃左右,開始反應後可加大硫化氫的流速至每分鍾16毫升左右。見盤內有白色固體生成。反應生成的氣體經裝有氫氧化鈉溶液的洗瓶後,用排水集氣法收集之,用爆鳴試驗證明它為氫氣。取盤內少量純白色固體溶解於水,隻見與水猛烈反應,放出能使濕潤醋酸鉛試紙變黑的有刺激臭味的氣體。
(7)鎂在水蒸氣中的燃燒
取一個200毫米長的具支試管,加入大約10毫升的水,然後將試管傾斜約30°固定在鐵架上。再將鎂條繞成螺旋狀放到支管下麵,在支管上連一尖嘴導管,用橡皮塞塞緊試管。用酒精燈加熱水使水沸騰。同時用酒精噴燈強熱放鎂條部位(如圖5)。鎂在水蒸氣中發生燃燒,生成白色氧化鎂,在尖嘴導管口有白霧狀氣體逸出,倒放小試管收集此氣體,作爆鳴試驗,證明為氫氣。
實驗結果
鎂在常見氣體中的燃燒情況列表如下氣體名稱反應現象化學方程式氮氣鎂燃燒,發暗紅光3Mg+N2=Mg3N2二氧化氮鎂燃燒,發出耀眼白光4Mg+2NO2=4MgO+N2二氧化硫鎂燃燒,發白光2Mg+SO2=2MgO+S氯化氫鎂燃燒,發出白色光Mg+2HCl(氣)=MgCl2+H2氨鎂燃燒,發暗紅色光3Mg+2NH3=Mg3N2+3H2硫化氫鎂燃燒,發出白光Mg+H2S(氣)=MgS+H2水蒸氣鎂燃燒,發出白色光Mg+H2O=MgO+H2討論