Question

在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科特点．
（1）镁条在空气中燃烧时，不仅生成氧化镁和氮化镁，还有少量镁与二氧化碳反应生成碳单质和氧化镁的反应发生．
①已知氮化镁中氮元素的化合价为-3价，氮化镁的化学式为    ．
②写出镁与二氧化碳反应的化学方程式    ．
（2）若用表示A元素的原子，表示B元素的原子．某反应前后的物质微观示意图如下．
请回答下列问题．
①属于单质的物质是（填化学式，元素符号用A、B表示）    ．
②和中的属于同种元素，这是因为这些原子含有相同的    ．
③该反应前后一定不变的是    （填序号）．
a．原子数目       b．元素种类        c．分子种类      d．物质总质量
（3）在一个在密闭容器中放入A、B、C、D四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下：

物质	A	B	C	D
反应前质量 （g）	20	2	22	1
反应后质量（g）	x	2	14	24

若A与C的相对分子质量之比为15：16，则A与C的化学计量系数之比为    ．

Answer

（1）①根据元素的化合价来书写物质的化学式；
②根据反应物与生成物来书写化学反应方程式；
（2）①根据单质是由一种元素组成，则由一种原子构成的分子，其对应的物质属于单质；
②根据质子数决定元素的种类来分析同种元素；
③根据质量守恒定律来分析反应前后的变化；
（3）根据质量变化来分析反应物与生成物，再利用化学反应中参加反应的质量之比等于方程式中的相对分子质量之比（化学计量数与分子的相对分子质量的积）来解答．
【解析】
（1）①由氮化镁中氮元素的化合价为-3价，镁元素的化合价为+2价，则，化合价相互交叉可得化学式为Mg3N2，故答案为：Mg3N2；
②由镁在空气中燃烧还发生镁与二氧化碳反应生成碳单质和氧化镁，则反应为CO2+2Mg2MgO+C，故答案为：CO2+2Mg2MgO+C；
（2）①由不同的小球代表A元素的原子和B元素的原子，则反应物A2、B2都是由一种元素组成，而生成物由两种元素组成，则A2、B2都属于单质，故答案为：A2、B2；
②因同种元素具有相同的质子数，则同种元素的不同原子的质子数相同，故答案为：质子数（核电荷数）；
③根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类、原子的种类和个数不变，参加反应的物质的质量之和等于
反应后生成物的质量之和，则a、b、d一定不变，在该反应A2+B2═2AB中，反应前后的分子数相等，反应前两种
分子，而反应后一种分子，则分子的种类变化，故c不选，故答案为：a、b、d；
（3）由反应前后的质量可知，B的质量不变，B可能为催化剂，而C的质量减少22g-14g=8g，D的质量增加24g-1g=23g，根据质量守恒可知，A应质量减少，其减少的质量为23g-8g=15g，即15g的A与8gB反应生成23gD，
则设A与C的化学计量系数分别为x、y，D的化学计量数为z，
即xA+yCzD，A与C的相对分子质量之比为15：16，
则15x：16y=15g：8g，
解得x：y=2：1，
故答案为：2：1．