Question

18．小明在網(wǎng)絡中看到鎂是航空工業(yè)的重要材料，欲通過實驗探究鎂的性質(zhì)．
（1）小明推測鎂能與O₂反應、與稀鹽酸反應、與硫酸銅溶液反應，他的依據(jù)是鎂是金屬活動順序表中，位于氫前面的金屬．
（2）小明設計了如下實驗對假設進行驗證．
①取一支試管，放入一根鎂條，加入一定量稀鹽酸，觀察到有無色氣體產(chǎn)生，發(fā)生反應的化學方程式為Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑．將鎂條換為鐵絲，重復上述操作，可觀察到產(chǎn)生氣體的速率變慢（填“變快”、“變慢”或“不變”）．
②另取一支試管，放入一根鎂條，加入一定量硫酸銅溶液，觀察到鎂條表面有少量氣泡產(chǎn)生，且有黑色物質(zhì)生成．
（3）鎂條與硫酸銅溶液反應的現(xiàn)象讓小明感到困惑，他去圖書館查到相關資料：
資料1：硫酸銅溶液在配制時加入了少量硫酸；
資料2：當金屬粉末顆粒很小時，容易成為黑色；
資料3：實驗過程中發(fā)生了一系列復雜的反應，生成的黑色粉末可能是CuO、Cu中的一種或兩種．
①鎂條與硫酸銅溶液反應的實驗中產(chǎn)生的氣體可能為H₂．
②小明進一步設計實驗確定黑色粉末的成分，請在下表中補全實驗方案．

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結論
將黑色粉末過濾、晾干后，分成兩份
將其中一份裝入硬質(zhì)玻璃管中，向其中通入CO后，加熱，并將生成的氣體通入澄清石灰水中	澄清石灰水 變渾濁	結論I
將另一份置于坩堝中，稱其質(zhì)量為m1，在空氣中加熱一段時間后冷卻，稱其質(zhì)量為m2．	現(xiàn)象I	黑色粉末中含Cu

表中，結論I是黑色粉末中含CuO；現(xiàn)象I是樣品質(zhì)量增加．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)金屬活動性順序表的知識進行分析；
（2）根據(jù)化學方程式的書寫方法結合金屬活動性順序表的知識進行分析；
（3）①根據(jù)題中給出的信息進行分析；
②根據(jù)題中實驗的操作、現(xiàn)象和結論進行分析．

解答 解：（1）鎂是金屬活動順序表中，位于氫前面的金屬因此可推測鎂能與O₂反應、與稀鹽酸反應、與硫酸銅溶液反應；
（2）鎂和稀鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，發(fā)生反應的化學方程式為Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑；因為在金屬活動性順序中，鐵排在鎂的后面，因此將鎂條換為鐵絲，重復上述操作，可觀察到產(chǎn)生氣體的速率變慢；
（3）①根據(jù)資料，硫酸銅溶液在配制時加入了少量硫酸，因此鎂條與硫酸銅溶液反應的實驗中產(chǎn)生的氣體可能為氫氣；
②根據(jù)澄清石灰水變渾濁說明通入一氧化碳加熱反應后生成了二氧化碳，二氧化碳是一氧化碳還原氧化銅得到的，因此結論是黑色粉末中含CuO；
根據(jù)結論“黑色粉末中含Cu”可知樣品在空氣中加熱一段時間后冷卻，樣品質(zhì)量會增加．
故答案為：
（1）鎂是金屬活動順序表中，位于氫前面的金屬；
（2）Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑；變慢；
（3）①H₂；
②黑色粉末中含CuO；樣品質(zhì)量增加．

點評 本題主要考察了金屬活動性順序、化學方程式的書寫以及根據(jù)題中信息進行分析問題的能力，難度不大．