Question

【題目】鎂條在空氣中久置表面會(huì)變黑。某小組同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究鎂條變黑的條件。

【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)】

通過控制與鎂條接觸的物質(zhì)，利用下圖裝置（鎂條長(zhǎng)度為3cm，試管容積為20mL，試劑量合適），分別進(jìn)行下列5個(gè)實(shí)驗(yàn)，并持續(xù)觀察20天。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)1、2、3、4中鎂條始終無明顯變化，實(shí)驗(yàn)5中鎂條第3天開始變黑，至第20天全部變黑

【解釋與結(jié)論】

（1）實(shí)驗(yàn)1和2中，NaOH溶液的作用是_______________（用化學(xué)方程式表示）。

（2）實(shí)驗(yàn)1的目的是______________。

（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__________（填編號(hào)）。

（4）由上述實(shí)驗(yàn)可推知，鎂條變黑的條件是_______________。

【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無關(guān)，其理由是______________。

（6）欲進(jìn)一步證明鎂條表面的黑色物質(zhì)中含有碳酸鹽，所需要的試劑是__________。

Answer 1

【答案】 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 檢驗(yàn)只用O2是否會(huì)使鎂條變黑 2、5 鎂與H2O、CO2、O2同時(shí)接觸 常溫下氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，很難和其他物質(zhì) 稀鹽酸和澄清石灰水（缺一種試劑該空不得分）

【解析】（1）常溫下，鎂條變黑可能與O2、CO2、水蒸氣有關(guān)，故要除去二氧化碳，氫氧化鈉溶液能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；

（2）常溫下，鎂條變黑可能與O2、CO2、水蒸氣有關(guān)，先充滿用NaOH濃溶液洗滌過的空氣再加入2mL濃硫酸，除去了二氧化碳和水蒸氣，實(shí)驗(yàn)1的目的是檢驗(yàn)只用氧氣是否會(huì)使鎂條變黑；

（3）證明“鎂條變黑一定與CO2有關(guān)”，依據(jù)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是2、5，加入2mLNaOH濃溶液，鎂條始終無明顯變化，說明氧氣、水蒸氣不是鎂條變黑的條件；先加入2mL蒸餾水再通入約4mLCO2，鎂條第3天開始變黑至第20天全部變黑，說明鎂條變黑一定與CO2有關(guān)；

（4）由上述分析，結(jié)合常溫下，亞硫酸鈉（Na2SO3）可與O2發(fā)生化合反應(yīng)，先加入4mL飽和Na2SO3溶液再充滿CO2，能除去氧氣，鎂條始終無明顯變化，說明鎂條只與與二氧化碳、水接觸不會(huì)變黑；先加入2mL蒸餾水再通入約4mLCO2，由上述實(shí)驗(yàn)可推知，鎂條變黑的條件是水、二氧化碳、氧氣；

（5）在猜想與假設(shè)時(shí)，同學(xué)們認(rèn)為鎂條變黑與N2無關(guān)，因?yàn)榈獨(dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，很難與其它物質(zhì)反應(yīng)；

（6）欲進(jìn)一步證明鎂條表面的黑色物質(zhì)中含有碳酸鹽，可選用稀鹽酸和澄清的石灰水，若產(chǎn)生氣泡，氣體能使澄清的石灰水變渾濁，說明含有碳酸鹽。