興趣小組同學發(fā)現(xiàn)鎂條在空氣中久置表面會變黑，同學們對鎂條變黑的條件及生成物進行了相關的探究。
（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。
【猜想與假設】常溫下，鎂條變黑可能與O2、CO2、水蒸氣有關。
【進行實驗】通過控制與鎂條接觸的物質，利用如圖裝置（鎂條長度為3cm,試管容積20mL），分別進行下列5個實驗，并持續(xù)觀察20天。
| 編號 | 主要實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 |
| 1 | 先充滿用NaOH濃溶液洗滌過的空氣再加入2mL濃硫酸 | 鎂條始終無明顯變化 |
| 2 | 加入2mLNaOH濃溶液 | 鎂條始終無明顯變化 |
| 3 | 先加入2mL濃硫酸再通入約4mLCO2 | 鎂條始終無明顯變化 |
| 4 | 先加入4mL飽和Na2SO3溶液再充滿CO2 | 鎂條始終無明顯變化 |
| 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）實驗1和2中，NaOH濃溶液的作用是
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
（用化學方程式表示）。（2）實驗3中，試管內的氣體主要含有CO2、
氧氣（O2）、氮氣（N2）
氧氣（O2）、氮氣（N2）
。（3）得出“鎂條變黑一定與CO2有關”結論，依據(jù)的兩個實驗是
2和5
2和5
（填編號）。（4）根據(jù)上述實驗，興趣小組同學得出結論：鎂條表面黑色物質的形成與
H2O、CO2、O2
H2O、CO2、O2
有關。【反思與評價】
（5）在猜想與假設時，同學們認為鎂條變黑與N2無關，其理由是
氮氣的化學性質不活潑，常溫下很難和Mg反應；
氮氣的化學性質不活潑，常溫下很難和Mg反應；
。（二）對鎂條變黑后生成物的探究
興趣小組同學查閱資料，了解到鎂條表面的黑色物質是一種混合物，其中主要成分堿式碳酸鎂可表示為aMg（OH）2?bMgCO3?cH2O。
【查閱資料】①Mg（OH）2、MgCO3受熱易分解，各生成對應的兩種氧化物；
②堿石灰是CaO和NaOH的固體混合物。
【進行實驗】興趣小組同學為進一步確定堿式碳酸鎂組成，稱取購買的堿式碳酸鎂固體18.2g；裝入硬質玻璃管，按如下圖所示裝置進行實驗（假設裝置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中固體完全反應后，停止加熱，繼續(xù)通入空氣，直至冷卻。反應前后稱量相關裝置和物質的總質量，其數(shù)據(jù)如下表：
| 反應前 | 反應后 | |
| 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，當反應結束后，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）假設上述數(shù)據(jù)均準確，通過計算可得：該堿式碳酸鎂中a：b：c=
1：3：3
1：3：3
。（3）有同學提出，在“步驟二”連接裝置的最末端應再接一套裝有堿石灰的裝置，這樣改進的目的是
防止外界空氣進入裝置D中，影響D的增重的測定
防止外界空氣進入裝置D中，影響D的增重的測定
。【答案】2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；氧氣（O2）、氮氣（N2）；2和5；H2O、CO2、O2；氮氣的化學性質不活潑，常溫下很難和Mg反應；；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；防止外界空氣進入裝置D中，影響D的增重的測定
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：90引用：1難度：0.3
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1．壽春中學化學組的同學設計了硫在氧氣中燃燒的改良實驗，如實驗1．當火焰熄滅后發(fā)現(xiàn)留有剩余，硫為什么會熄滅呢？每個人都提出了自己的猜想．
【猜想】
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乙同學猜想：硫燃燒后瓶內的二氧化硫（不支持硫的燃燒）濃度過高導致硫熄滅了；
丙同學猜想：甲和乙都只看到了問題的一個方面，他認為甲和乙都有道理；
丁同學猜想：．
【設計實驗】丁同學設計了實驗2進行實驗驗證自己的猜想：
【實驗反思】（1）硫燃燒的化學方程式為實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗分析 實驗結論 （1）把少量紅磷放在鋁制小盒內，然后放入裝有細沙的集氣瓶，塞緊瓶塞，用放大鏡點燃硫，觀察現(xiàn)象． 硫燃燒一會兒就熄滅了． 磷燃燒需滿足的條件：①溫度達到著火點；
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2．小強在實驗室用石灰石和濃鹽酸制CO2，檢驗生成二氧化碳時，將產生的氣體通入澄清石灰水中，一段時間后，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了，請寫出發(fā)生的反應方程式：。
猜想2：。
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【查閱資料】CO2能與CaCO3和H2O繼續(xù)反應生成Ca（HCO3）2。
【提出猜想】生成的CaCO3和CO2、H2O繼續(xù)反應生成Ca（HCO3）2
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【反思和評價】小強認為步驟1的實驗就能證明Ca（HCO3）2受熱一定分解了，你認為是否正確，并說明理由實 驗 操 作 實 驗 現(xiàn) 象 結 論 步驟1：取少量Ca（HCO3）2粉末，放入試管中進行加熱。 觀察到試管口附近有小液滴產生。 有水生成 步驟2：將產生的氣體，通入紫色石蕊溶液。 有CO2生成 。
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3．某校學習小組學習固體、液體的密度測量之后，準備探究氣體密度的測定。學習小組認為氣體密度的測定原理和小石塊、鹽水的密度測定一樣。
【提出問題】
如何利用石灰石與稀鹽酸反應來測定生成CO2的質量和體積，并處理數(shù)據(jù)。
【實驗設計】通過下列兩個實驗分別測定CO2的質量和體積：
【分析與表達】
（1）實驗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，直至不再產生氣泡，發(fā)生反應的化學方程式為。
（2）實驗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）實驗產生的CO2質量為實驗Ⅰ中反應前的電子天平示數(shù)與完全反應后的示數(shù)差
（4）實驗Ⅱ的實驗記錄如下（表中數(shù)據(jù)在相同溫度、相同壓強條件下測定）：
根據(jù)以上實驗過程和數(shù)據(jù)綜合分析，最終生成CO2的體積是時間/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）測得的數(shù)據(jù)，用密度的計算公式計算。
【實驗反思】
（6）有同學認為實驗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。對于實驗Ⅰ與實驗Ⅱ中鹽酸以及石灰石的用量要一樣大家都贊同，但對于反應中應該石灰石過量才不會影響實驗結果有不同的看法，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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