興趣小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)鎂條在空氣中久置表面會(huì)變黑，同學(xué)們對(duì)鎂條變黑的條件及生成物進(jìn)行了相關(guān)的探究。
（一）鎂條變黑條件的探究
【查閱資料】常溫下，亞硫酸鈉（Na2SO3）可與O2發(fā)生化合反應(yīng)。
【猜想與假設(shè)】常溫下，鎂條變黑可能與O2、CO2、水蒸氣有關(guān)。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】通過(guò)控制與鎂條接觸的物質(zhì)，利用如圖裝置（鎂條長(zhǎng)度為3cm,試管容積20mL），分別進(jìn)行下列5個(gè)實(shí)驗(yàn)，并持續(xù)觀察20天。
| 編號(hào) | 主要實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
| 1 | 先充滿用NaOH濃溶液洗滌過(guò)的空氣再加入2mL濃硫酸 | 鎂條始終無(wú)明顯變化 |
| 2 | 加入2mLNaOH濃溶液 | 鎂條始終無(wú)明顯變化 |
| 3 | 先加入2mL濃硫酸再通入約4mLCO2 | 鎂條始終無(wú)明顯變化 |
| 4 | 先加入4mL飽和Na2SO3溶液再充滿CO2 | 鎂條始終無(wú)明顯變化 |
| 5 | 先加入2mL蒸餾水再通入約4mLCO2 | 鎂條第3天開始變黑至20天全部變黑 |
（1）實(shí)驗(yàn)1和2中，NaOH濃溶液的作用是
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
（用化學(xué)方程式表示）。（2）實(shí)驗(yàn)3中，試管內(nèi)的氣體主要含有CO2、
氧氣（O2）、氮?dú)猓∟2）
氧氣（O2）、氮?dú)猓∟2）
。（3）得出“鎂條變黑一定與CO2有關(guān)”結(jié)論，依據(jù)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是
2和5
2和5
（填編號(hào)）。（4）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，興趣小組同學(xué)得出結(jié)論：鎂條表面黑色物質(zhì)的形成與
H2O、CO2、O2
H2O、CO2、O2
有關(guān)。【反思與評(píng)價(jià)】
（5）在猜想與假設(shè)時(shí)，同學(xué)們認(rèn)為鎂條變黑與N2無(wú)關(guān)，其理由是
氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下很難和Mg反應(yīng)；
氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下很難和Mg反應(yīng)；
。（二）對(duì)鎂條變黑后生成物的探究
興趣小組同學(xué)查閱資料，了解到鎂條表面的黑色物質(zhì)是一種混合物，其中主要成分堿式碳酸鎂可表示為aMg（OH）2?bMgCO3?cH2O。
【查閱資料】①M(fèi)g（OH）2、MgCO3受熱易分解，各生成對(duì)應(yīng)的兩種氧化物；
②堿石灰是CaO和NaOH的固體混合物。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】興趣小組同學(xué)為進(jìn)一步確定堿式碳酸鎂組成，稱取購(gòu)買的堿式碳酸鎂固體18.2g；裝入硬質(zhì)玻璃管，按如下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（假設(shè)裝置A、C、D中所裝藥品均足量）。
步驟一：連接A和B，打開活塞，通入空氣；
步驟二：點(diǎn)燃酒精燈，依次連接裝置A→B→
C
C
→D
D
（填“C”，“D”）；步驟三：待裝置B中固體完全反應(yīng)后，停止加熱，繼續(xù)通入空氣，直至冷卻。反應(yīng)前后稱量相關(guān)裝置和物質(zhì)的總質(zhì)量，其數(shù)據(jù)如下表：
| 反應(yīng)前 | 反應(yīng)后 | |
| C：試管和所盛溶液 | 45.0g | 48.6g |
| D：干燥管和固體 | 75.8g | 82.4g |
（1）“步驟三”中，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)通入空氣的目的是
將殘留在裝置中的H2O和CO2帶入吸收裝置C、D中，使生成的氣體全部被吸收
將殘留在裝置中的H2O和CO2帶入吸收裝置C、D中，使生成的氣體全部被吸收
（寫一條）。（2）假設(shè)上述數(shù)據(jù)均準(zhǔn)確，通過(guò)計(jì)算可得：該堿式碳酸鎂中a：b：c=
1：3：3
1：3：3
。（3）有同學(xué)提出，在“步驟二”連接裝置的最末端應(yīng)再接一套裝有堿石灰的裝置，這樣改進(jìn)的目的是
防止外界空氣進(jìn)入裝置D中，影響D的增重的測(cè)定
防止外界空氣進(jìn)入裝置D中，影響D的增重的測(cè)定
。【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)變化的條件和影響物質(zhì)變化的因素．
【答案】2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；氧氣（O2）、氮?dú)猓∟2）；2和5；H2O、CO2、O2；氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下很難和Mg反應(yīng)；；C；D；將殘留在裝置中的H2O和CO2帶入吸收裝置C、D中，使生成的氣體全部被吸收；1：3：3；防止外界空氣進(jìn)入裝置D中，影響D的增重的測(cè)定
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：90引用：1難度：0.3
相似題
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1．壽春中學(xué)化學(xué)組的同學(xué)設(shè)計(jì)了硫在氧氣中燃燒的改良實(shí)驗(yàn)，如實(shí)驗(yàn)1．當(dāng)火焰熄滅后發(fā)現(xiàn)留有剩余，硫?yàn)槭裁磿?huì)熄滅呢？每個(gè)人都提出了自己的猜想．
【猜想】
甲同學(xué)猜想：硫燃燒耗盡了瓶?jī)?nèi)的氧氣，所以它熄滅了；
乙同學(xué)猜想：硫燃燒后瓶?jī)?nèi)的二氧化硫（不支持硫的燃燒）濃度過(guò)高導(dǎo)致硫熄滅了；
丙同學(xué)猜想：甲和乙都只看到了問題的一個(gè)方面，他認(rèn)為甲和乙都有道理；
丁同學(xué)猜想：．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】丁同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想：
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）硫燃燒的化學(xué)方程式為實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 （1）把少量紅磷放在鋁制小盒內(nèi)，然后放入裝有細(xì)沙的集氣瓶，塞緊瓶塞，用放大鏡點(diǎn)燃硫，觀察現(xiàn)象． 硫燃燒一會(huì)兒就熄滅了． 磷燃燒需滿足的條件：①溫度達(dá)到著火點(diǎn)；
②丁同學(xué)的猜想正確． （2）待冷卻后，用放大鏡聚光加熱鋁盒內(nèi)的紅磷，觀察現(xiàn)象． 紅磷燃燒，放出熱量的同時(shí)產(chǎn)生了 ；實(shí)驗(yàn)2中硫燃燒的火焰顏色是色．
（2）實(shí)驗(yàn)1與課本實(shí)驗(yàn)相比，實(shí)驗(yàn)1的優(yōu)點(diǎn)是；
（3）實(shí)驗(yàn)2中細(xì)沙的作用是．
（4）實(shí)驗(yàn)室中測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)不用硫代替紅磷的原因是．發(fā)布：2024/12/2 8:0:1組卷：31引用：1難度：0.5 -
2．小強(qiáng)在實(shí)驗(yàn)室用石灰石和濃鹽酸制CO2，檢驗(yàn)生成二氧化碳時(shí)，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)未出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。
【提出猜想】
猜想1：他猜想可能是石灰水變質(zhì)了，請(qǐng)寫出發(fā)生的反應(yīng)方程式：。
猜想2：。
【驗(yàn)證猜想】為了驗(yàn)證猜想1，小強(qiáng)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
小強(qiáng)按照老師的建議將濃鹽酸換成稀鹽酸，再將制取的CO2持續(xù)通入新制的澄清石灰水中，一段時(shí)間后，觀察到的現(xiàn)象澄清石灰水先變渾濁而后又變澄清。小強(qiáng)感到很意外。實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 在石灰石中加入稀硫酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中 猜想1不正確
【查閱資料】CO2能與CaCO3和H2O繼續(xù)反應(yīng)生成Ca（HCO3）2。
【提出猜想】生成的CaCO3和CO2、H2O繼續(xù)反應(yīng)生成Ca（HCO3）2
小強(qiáng)從老師那里得知：沉淀消失確實(shí)是CO2與CaCO3和H2O繼續(xù)反應(yīng)生成Ca（HCO3）2．由此小強(qiáng)推測(cè)出Ca（HCO3）2的一條物理性質(zhì)是。
小強(qiáng)還想了解Ca（HCO3）2的其它化學(xué)性質(zhì)：Ca（HCO3）2受熱能否分解？
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】小強(qiáng)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加熱時(shí)通過(guò)檢驗(yàn)產(chǎn)物中有水和二氧化碳生成，就可證明Ca（HCO3）2受熱能分解。
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】
【反思和評(píng)價(jià)】小強(qiáng)認(rèn)為步驟1的實(shí)驗(yàn)就能證明Ca（HCO3）2受熱一定分解了，你認(rèn)為是否正確，并說(shuō)明理由實(shí) 驗(yàn) 操 作 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 結(jié) 論 步驟1：取少量Ca（HCO3）2粉末，放入試管中進(jìn)行加熱。 觀察到試管口附近有小液滴產(chǎn)生。 有水生成 步驟2：將產(chǎn)生的氣體，通入紫色石蕊溶液。 有CO2生成 。
【反思與應(yīng)用】石家莊的自來(lái)水一般為硬水含有Ca2+、HCO3-等離子。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)思考硬水家庭可用煮沸的方法將自來(lái)水軟化的原因（寫出化學(xué)方程式）。發(fā)布：2024/11/27 8:0:1組卷：9引用：1難度：0.1 -
3．某校學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)固體、液體的密度測(cè)量之后，準(zhǔn)備探究氣體密度的測(cè)定。學(xué)習(xí)小組認(rèn)為氣體密度的測(cè)定原理和小石塊、鹽水的密度測(cè)定一樣。
【提出問題】
如何利用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)來(lái)測(cè)定生成CO2的質(zhì)量和體積，并處理數(shù)據(jù)。
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】通過(guò)下列兩個(gè)實(shí)驗(yàn)分別測(cè)定CO2的質(zhì)量和體積：
【分析與表達(dá)】
（1）實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，將小燒杯中的10ml稀鹽酸加入到盛有石灰石的大燒杯中，并不斷攪拌，直至不再產(chǎn)生氣泡，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，裝好藥品前先（填操作名稱），然后，最后將10ml稀鹽酸快速推入燒瓶中。若稀鹽酸是緩慢推入的，則可能造成的后果是。
【記錄與處理】
（3）實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的CO2質(zhì)量為實(shí)驗(yàn)Ⅰ中反應(yīng)前的電子天平示數(shù)與完全反應(yīng)后的示數(shù)差
（4）實(shí)驗(yàn)Ⅱ的實(shí)驗(yàn)記錄如下（表中數(shù)據(jù)在相同溫度、相同壓強(qiáng)條件下測(cè)定）：
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)綜合分析，最終生成CO2的體積是時(shí)間/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注射器讀數(shù)/ml 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0 ml。
（5）根據(jù)（3）、（4）測(cè)得的數(shù)據(jù)，用密度的計(jì)算公式計(jì)算。
【實(shí)驗(yàn)反思】
（6）有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)Ⅰ與Ⅱ中鹽酸以及石灰石的用量不僅要一樣，而且石灰石要完全反應(yīng)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)Ⅰ與實(shí)驗(yàn)Ⅱ中鹽酸以及石灰石的用量要一樣大家都贊同，但對(duì)于反應(yīng)中應(yīng)該石灰石過(guò)量才不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果有不同的看法，你的看法是：。發(fā)布：2024/11/8 8:0:1組卷：29引用：1難度：0.3
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