Question

8．課外小組的同學(xué)上網(wǎng)查閱有關(guān)金屬鎂的資料時(shí)，看到鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無(wú)色氣體和一種白色不溶物．于是產(chǎn)生疑問(wèn)：產(chǎn)生的氣體和白色不溶物是什么物質(zhì)？在老師的幫助下，他們進(jìn)行了如下探究．
探究一：產(chǎn)生的無(wú)色氣體是什么物質(zhì)？

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	解釋及結(jié)論
實(shí)驗(yàn)I	用砂紙擦去鎂條表面氧化膜，將其放入盛有適量飽和碳酸氫鈉溶液的試管中	迅速反應(yīng)，產(chǎn)生氣體M和白色不溶物N
實(shí)驗(yàn)Ⅱ	將M氣體點(diǎn)燃，并在火焰上方罩一干、冷的小燒杯	氣體安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)．	氣體M是氫氣（H2），燃燒的化學(xué)方程式為 2H2+O2$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H2O．

探究二：白色不溶物N是什么物質(zhì)？
【查閱資料】
1：堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物．
2：MgCO₃、Mg（OH）₂加熱易分解，分別生成兩種氧化物．
【猜想與假設(shè)】
①N可能為Mg（OH）₂； ②N可能為MgCO₃； ③N可能是Mg （OH）₂和MgCO₃的混合物
實(shí)驗(yàn)Ⅲ
①白色固體N，加入足量的鹽酸（HCl）溶液，觀察到固體N全部溶解，產(chǎn)生無(wú)色氣泡，則白色固體N中一定含有碳酸鎂．（填名稱）
②稱取干燥、純凈的白色不溶物N22.6g，充分加熱至不再產(chǎn)生氣體，并使分解產(chǎn)生的氣體全部通入下列裝置A和B中．
實(shí)驗(yàn)后裝置A增重1.8g，則白色固體中還含有氫氧化鎂【Mg（OH）₂】，且質(zhì)量為5.8g．
【實(shí)驗(yàn)反思】
通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，對(duì)于未知物成分的確定，可以采取兩種不同的實(shí)驗(yàn)方法，這兩種方法分別是（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析確定含哪些元素；（2）通過(guò)質(zhì)量分析確定物質(zhì)的具體組成．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，若上述該白色不溶物質(zhì)N的組成用xMg （OH）₂•yMgCO₃表示，則x：y=1：2．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)Ⅱ：迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，可以說(shuō)明鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無(wú)色氣體和一種白色不溶物；氣體安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，說(shuō)明該氣體具有可燃性，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變分析出是氫氣，再根據(jù)方程式的寫法寫出方程式；
實(shí)驗(yàn)Ⅲ：①加入一種試劑產(chǎn)生氣泡可知碳酸鹽與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，所以加入的是酸，有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明含有碳酸鎂；
②根據(jù)B中增加量就是生成的氫氧化鎂分解生成水的質(zhì)量，根據(jù)水的質(zhì)量計(jì)算出氫氧化鎂的質(zhì)量；
【實(shí)驗(yàn)反思】可以根據(jù)兩種物質(zhì)的反應(yīng)進(jìn)行猜想，推測(cè)物質(zhì)的方法有根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測(cè)物質(zhì)種類，根據(jù)測(cè)定物質(zhì)的質(zhì)量來(lái)推測(cè)各種物質(zhì)種類．

解答 解：探究一：實(shí)驗(yàn)Ⅱ：迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，可以說(shuō)明鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無(wú)色氣體和一種白色不溶物；氣體安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，說(shuō)明該氣體具有可燃性，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變，該氣體可能是氫氣或一氧化碳，如果測(cè)定是一氧化碳時(shí)，燃燒后需要用到澄清石灰水，所以該氣體是氫氣；氫氣燃燒的反應(yīng)物是氫氣和氧氣，生成物是水，反應(yīng)條件是點(diǎn)燃，所以方程式是：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O；
故填：氫氣（H₂）；2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O；
實(shí)驗(yàn)Ⅲ：①加入一種試劑產(chǎn)生氣泡可知碳酸鹽與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，所以加入的是稀鹽酸（或稀硫酸），有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明含有碳酸鎂；
故填：鹽酸（HCl）； 碳酸鎂；
②氫氧化鎂受熱分解為水和氧化鎂；A增重的質(zhì)量即為生成水的質(zhì)量，設(shè)生成1.8g水需要?dú)溲趸�鎂的質(zhì)量為x
Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O
58             18
x              1.8g
$\frac{58}{18}=\frac{x}{1.8g}$
x=5.8g
故答案為：氫氧化鎂【Mg（OH）₂】；5.8；
【實(shí)驗(yàn)反思】則22.6g固體中還含有碳酸鎂的質(zhì)量為：22.6g-5.8g=16.8g；
因此Mg （OH）₂ 與MgCO₃的質(zhì)量比為5.8g：16.8g=29：84；該白色不溶物質(zhì)N的組成用xMg （OH）₂•yMgCO₃表示，則x：y=$\frac{29}{58}：\frac{84}{84}$=1：2．
故填：1：2．

點(diǎn)評(píng) 本題難度較大，考查全面，從定性和定量?jī)蓚�(gè)方面測(cè)定物質(zhì)的種類，關(guān)鍵在于知道氫氧化鎂加熱分解為水．