Question

課外小組的同學(xué)上網(wǎng)查閱有關(guān)金屬資料時，看到鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無色氣體和一種白色不溶物．于是產(chǎn)生疑問：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．

實(shí)驗(yàn)序號	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)生大量氣泡和白色不溶物
實(shí)驗(yàn)Ⅱ	將實(shí)驗(yàn)I中收集到的氣體點(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)．	該氣體是   ，燃燒的化學(xué)方程式為   ．

探究一：產(chǎn)生的無色氣體是什么物質(zhì)？
探究二：產(chǎn)生的白色不溶物是什么物質(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)】
猜測1：白色不溶物可能為Mg（OH）₂
猜測2：白色不溶物可能為MgCO₃
猜測3：白色不溶物可能是Mg（OH）₂和MgCO₃的混合物
實(shí)驗(yàn)Ⅲ

①取洗凈后的白色固體，加入足量的

 

溶液，觀察到固體溶解，產(chǎn)生無色氣泡，則白色固體一定含有

 

．（填名稱）
②稱取實(shí)驗(yàn)I中所得干燥、純凈的白色不溶物22.6g，充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，并使分解產(chǎn)生的氣體全部通入裝置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

 

，裝置B增重8.8g，試確定白色不溶物中各成分的質(zhì)量比為：

 

．
【實(shí)驗(yàn)與反思】
通過上述實(shí)驗(yàn)說明，對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

 

，

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,酸的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

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，可以說明鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無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，說明含有碳酸鎂；
②根據(jù)B中堿石灰質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算出碳酸鎂的質(zhì)量，剩余的就是氫氧化鎂的質(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，推測物質(zhì)的方法有根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測物質(zhì)種類，根據(jù)測定物質(zhì)的質(zhì)量來推測各種物質(zhì)種類．

解答：解：
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，可以說明鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無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，如果測定是一氧化碳時，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

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，說明含有碳酸鎂；
②B中堿石灰質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，所以生成二氧化碳的質(zhì)量為8.8g，設(shè)生成8.8g二氧化碳，需要碳酸鎂的質(zhì)量為X則：
MgCO₃+2HCl═MgCl₂+H₂O+CO₂↑
84                    44
X                     8.8g
根據(jù)：

84

44

=

X

8.8g

=16.8g，所以含有氫氧化鎂質(zhì)量為：22.6g-16.8g=5.8g；
因此Mg （OH）₂ 與MgCO₃的質(zhì)量比為5.8g：16.8g=29：84；或MgCO₃與Mg （OH）₂的質(zhì)量比為84：29
【實(shí)驗(yàn)反思】推測物質(zhì)的方法有根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測物質(zhì)種類，根據(jù)測定物質(zhì)的質(zhì)量來推測各種物質(zhì)種類等．
故答案為：實(shí)驗(yàn)Ⅱ氫氣；  2H₂+O₂

點(diǎn)燃  .

2H₂O
實(shí)驗(yàn)Ⅲ①稀鹽酸；  碳酸鎂；
②Mg（OH）₂；  Mg （OH）₂ 與MgCO₃的質(zhì)量比為29：84；
或MgCO₃與Mg （OH）₂的質(zhì)量比為84：29
【實(shí)驗(yàn)反思】
通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析確定； 通過質(zhì)量分析確定；（其它合理答案也可）

點(diǎn)評：本題難度較大，考查全面，從定性和定量兩個方面測定物質(zhì)的種類，關(guān)鍵在于知道碳酸根離子與酸反應(yīng)能產(chǎn)生二氧化碳．