Question

【題目】用久置的鎂條做實驗時，需要用砂紙把表面的灰黑色打磨掉，直到露出光亮的銀白色．實驗小組同學對鎂條表面“灰黑色外衣”的成分進行如下探究．

【提出問題】鎂條表面“灰黑色外衣”的成分是什么？

【猜想與假設】Ⅰ．是鎂與空氣中的氧氣反應生成的氧化鎂．

Ⅱ．是鎂與空氣中的二氧化碳反應生成的黑色碳單質(zhì)．

Ⅲ．根據(jù)銅銹的成分是堿式碳酸銅，推測鎂條表面的“灰黑色外衣”是鎂在潮濕的空氣中生銹得到的堿式碳酸鎂．

同學們經(jīng)討論，從顏色上否定了只含有氧化鎂，因為氧化鎂是 ．

【查閱資料】

①堿式碳酸鎂的性質(zhì)有：受熱可分解；常溫下能與稀硫酸反應．

②白色的硫酸銅粉末遇水能變?yōu)樗{色．

③碳不與稀硫酸反應，但與濃硫酸在加熱條件下能反應并生成CO2、SO2和H2O．

同學們認為碳與濃硫酸反應生成三種產(chǎn)物的共同點是 ．

【進行實驗】（1）同學們用久置的鎂粉進行了如下實驗．

（2）同學們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)加熱一段時間后，試管中鎂粉會突然“噗”地燃燒起來，出現(xiàn)紅熱，很快停止，并有黑色固體粘附在試管壁上．于是將試管取下，冷卻后加入足量稀硫酸，大部分固體溶解，并有氣泡出現(xiàn)，但黑色固體沒有消失．請寫出有氣體生成的一個反應化學方程式 ．

（3）將實驗（2）試管中的混合物進行 (填操作名稱)，除去其中溶液，向黑色固體中加入濃硫酸，加熱．黑色固體全部溶解，得澄清溶液并伴有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生．則黑色固體為________________．

【實驗結(jié)論】

綜合上述實驗現(xiàn)象，實驗小組認為鎂條表面“灰黑色外衣”中含有碳和堿式碳酸鎂．

【反思與評價】

有的同學提出，實驗（2）不足以證明鎂條表面“灰黑色外衣”中含有碳，他的理由是 ．

Answer 1

【答案】

【猜想與假設】氧化鎂是白色。

【查閱資料】都屬于氧化物；

【進行實驗】（1）C、H、O；堿式碳酸鎂；Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑；（3）過濾；碳

【反思與評價】實驗（2）中的碳可能是鎂與二氧化碳反應的產(chǎn)物。

【解析】

試題分析：氧化鎂是白色的粉末，所以鎂條表面的“灰黑色外衣”不可能是氧化鎂；

【查閱資料】CO2、SO2和H2O都由兩種元素組成，且其中都有氧元素，所以它們都屬于氧化物；

【進行實驗】（1）根據(jù)題目可知，無水CuSO4變成藍色，說明有水生成，澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成，由質(zhì)量守恒定律可知久置的鎂粉中除鎂元素外，還含有的元素是C、H、O；

（2）①鎂與稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣；故填：Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑；

②分離難溶性固體與液體可用過濾操作；故填：過濾；

【反思與評價】實驗（2）不足以證明鎂條表面“灰黑色外衣”中含有碳，因為久置的鎂條是放置在常溫下的空氣環(huán)境中，實驗（2）是將鎂粉在加熱且有二氧化碳生成的環(huán)境中；