Question

資料顯示：鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案探究反應(yīng)原理并驗(yàn)證產(chǎn)物。

(1)提出假設(shè)

實(shí)驗(yàn)Ⅰ：用砂紙擦去鎂條表面氧化膜，將其放入盛有適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的試管中，迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，溶液由淺紅變紅。

該同學(xué)對(duì)反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物做出如下猜測(cè)：

猜測(cè)1：白色不溶物可能為________；

猜測(cè)2：白色不溶物可能為MgCO3；

猜測(cè)3：白色不溶物可能是堿式碳酸鎂[xMgCO3·yMg(OH)2]。

(2)設(shè)計(jì)定性實(shí)驗(yàn)確定產(chǎn)物并驗(yàn)證猜測(cè)：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)Ⅱ	將實(shí)驗(yàn) Ⅰ 中收 集到的氣體點(diǎn)燃	能安靜燃燒、產(chǎn) 生淡藍(lán)色火焰	氣體成分為 __①__
實(shí)驗(yàn)Ⅲ	取實(shí)驗(yàn) Ⅰ 中的白 色不溶物，洗滌， 加入足量__②__	__③__	白色不溶物可能含有MgCO3
實(shí)驗(yàn)Ⅳ	取實(shí)驗(yàn) Ⅰ 中的澄 清液，向其中加入 少量CaCl2稀溶液	產(chǎn)生白色沉淀	溶液中存在__④__

 

(3)為進(jìn)一步確定實(shí)驗(yàn)Ⅰ的產(chǎn)物，設(shè)計(jì)定量實(shí)驗(yàn)方案，如圖所示：

 

稱取實(shí)驗(yàn)Ⅰ中所得干燥、純凈的白色不溶物22.6 g，充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，并使分解產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入裝置A和B中。實(shí)驗(yàn)前后裝置A增重1.8 g，裝置B增重8.8 g，試確定白色不溶物的化學(xué)式為_____________________________________________。

(4)請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)和化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Mg和飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡的原因：______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

 

Answer 1

(1)Mg(OH)2

(2)①氫氣　②稀鹽酸(合理均可)　③產(chǎn)生氣泡，沉淀全部溶解　④CO32—

(3)2MgCO3·Mg(OH)2或Mg(OH2)·2MgCO3或Mg3(OH)2(CO3)2

(4)NaHCO3溶液中存在平衡：HCO3—H＋＋CO32—、H2OH＋＋OH－。Mg和H＋反應(yīng)生成H2和Mg2＋，Mg2＋跟OH－、CO32—生成難溶物Mg(OH)2·2MgCO3，則H＋、OH－、CO的濃度均降低，促使上述兩平衡均向右移動(dòng)，故Mg和飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體H2

【解析】(3)裝置A增重1.8 g，吸收的是H2O，裝置B增重8.8 g，吸收的是CO2，則白色不溶物為堿式碳酸鎂，充分加熱后得到的固體為MgO。n(H2O)＝1.8/18＝0.1 mol，n(CO2)＝8.8/44＝0.2 mol，故n(MgO)＝（22.6-1.8-8.8）/40＝0.3 mol，根據(jù)元素守恒，可寫出該白色不溶物的化學(xué)式。