Question

【題目】鎂是一種活潑的金屬，實驗室長期露置的鎂帶表面常呈現(xiàn)灰黑色�；瘜W實驗小組的同學為探究人組成，收集了鎂表面的灰黑色物質(zhì)，設(shè)計并完成了以下實驗。

（查閱資料）灰黑色固體加熱易分解，產(chǎn)物均為氧化物。

（提出問題）灰黑色物質(zhì)由哪些元素組成？

（做出猜想）灰黑色物質(zhì)中含有鎂元素，結(jié)合空氣中的成分其可能含有碳、氫、氧、氮等元素。

小明認為灰黑色物質(zhì)中不會含有氮元素，原因是_____。

（設(shè)計實驗）為驗證灰黑色物質(zhì)是否含有碳、氫、氧元素，同學們設(shè)計了以下實驗：

方案一：程程取少量灰黑色物質(zhì)于試管中，滴加_____，將生成的氣體通入澄清石灰水中，觀察到_____，說明物質(zhì)中含有碳、氧元素。

方案二：琪琪同學取少量灰黑色物質(zhì)放入試管中進行加熱分解，實驗裝置如下圖甲所示，也證明了灰黑色物質(zhì)中含有碳、氧元素。

可是琪琪在加熱過程中發(fā)現(xiàn)試管中的物質(zhì)突然“噗”的一聲燃燒起來，出現(xiàn)紅熱，反應(yīng)很快停止并有固體物質(zhì)粘附在試管壁上，請你幫她分析出現(xiàn)該現(xiàn)象可能的原因_____。

方案三：小宇也取少量灰黑色物質(zhì)放入試管中，用酒精燈加熱，觀察到_____，說明灰黑色物質(zhì)中含有氫元素。

實驗完成后，待試管冷卻，小宇將試管取下，加入足量稀硫酸，發(fā)現(xiàn)大部分固體溶解，并有氣泡出現(xiàn)，請寫出氣體生成的一個化學反應(yīng)方程式_____。

（實驗結(jié)論）灰黑色物質(zhì)中除含鎂元素外，還含有碳、氧、氫元素。

（拓展延伸）小萱認為灰黑色物質(zhì)的形成與空氣的某些成分有關(guān)，她用上圖乙裝置設(shè)計了一個實驗，通過近一周若的觀察，鎂條表面一直無變化，證明灰黑色物質(zhì)的形成與空氣中的_____（填化學式）有關(guān)。

Answer 1

【答案】氮氣的化學性質(zhì)不活潑 稀鹽酸 澄清石灰水變渾濁； 沒反應(yīng)的炭黑單質(zhì) 試管內(nèi)壁有水霧生成；

【解析】

作出猜想：

黑色固體中不含有氮元素的原因是空氣中氮氣的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，一般不容易與其他的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

進行試驗：

取少量灰黑色物質(zhì)于試管中，滴加稀鹽酸，將生成的氣體通入澄清石灰水中，觀察到澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成，從而說明物質(zhì)中含有碳、氧元素；

在加熱過程中發(fā)現(xiàn)試管中的物質(zhì)突然“噗”的一聲燃燒起來，出現(xiàn)紅熱，反應(yīng)很快停止并有固體物質(zhì)粘附在試管壁上的原因是沒反應(yīng)的炭黑反應(yīng)的現(xiàn)象；

取少量灰黑色物質(zhì)放入試管中，用酒精燈加熱，觀察到試管內(nèi)壁有水霧生成，說明灰黑色物質(zhì)中含有氫元素；產(chǎn)生氣泡的化學方程式可能是鎂和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，反應(yīng)的化學方程式為。

拓展延伸：

乙裝置左邊的多功能瓶中盛有氫氧化鈉溶液，空氣通入該溶液之后二氧化碳被吸收，所以鎂條沒有變化可能與空氣中的二氧化碳有關(guān)。