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。

Ⅲ.根據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為藍色。

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物的共同點是 （答出一點即可）。

【進行實驗】

（1）同學們用久置的鎂粉進行了如下實驗。

實 驗 裝 置
實 驗 現 象	①無水硫酸銅粉末逐漸由白色變為藍色 ②澄清石灰水變渾濁
結 論	久置的鎂粉中除鎂元素外，還含有的元素是 久置的鎂粉中含有堿式碳酸鎂

（2）同學們發現，經加熱一段時間后，試管中鎂粉會突然“噗”地燃燒起來，出現紅熱，很快停止，并有黑色固體粘附在試管壁上。

①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，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__________________。

②將實驗①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生。

實驗（2）說明，鎂在CO2中可以燃燒，生成了碳單質。

【實驗結論】

綜合上述實驗現象，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】白色的【查閱資料】 都屬于氧化物【進行實驗】（1）C、H、O（3）① Mg+ H2SO4 === MgSO4 + H2↑②過濾【反思與評價】久置的鎂條是放置在常溫下的空氣環境中，實驗（2）是將鎂粉在加熱且有二氧化碳生成的環境中

【解析】

試題分析：【猜想與假設】同學們經討論，從顏色上否定了只含有氧化鎂，因為氧化鎂是白色固體；【查閱資料】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物的共同點是都屬于氧化物；【進行實驗】（1）根據實驗現象可知，久置的鎂粉中除鎂元素外，還含有的元素是碳、氫、氧三種元素；（2）①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，但黑色固體沒有消失。有氣體生成的一個反應化學方程式為Mg+ H2SO4 === MgSO4 + H2↑；②將實驗①試管中的混合物進行過濾，因為過濾是固液分離的操作；【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，理由是久置的鎂條是放置在常溫下的空氣環境中，實驗（2）是將鎂粉在加熱且有二氧化碳生成的環境中。