Question

【題目】鎂條在空氣中久置表面會變黑。某小組同學(xué)設(shè)計并進(jìn)行實驗，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)行實驗】通過控制與鎂條接觸的物質(zhì)，利用右圖裝置（鎂條長度為3cm，試管容積為20mL），分別進(jìn)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2mL NaOH濃溶液	鎂條始終無明顯變化
③	先加入2mL濃硫酸 再通入約4mL CO2	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4mL CO2	鎂條第3天開始變黑 至第20天全部變黑

【解釋與結(jié)論】
（1）實驗1和2中，NaOH濃溶液的作用是（用化學(xué)方程式表示）。
（2）實驗1的目的是。
（3）實驗3中，試管內(nèi)的氣體主要含有CO2、。
（4）得出“鎂條變黑一定與CO2有關(guān)”結(jié)論，依據(jù)的兩個實驗是（填編號）。
（5）由上述實驗可推知，鎂條變黑的條件是。
（6）【反思與評價】
在猜想與假設(shè)時，同學(xué)們認(rèn)為鎂條變黑與N2無關(guān)，其理由是。
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。
（7）【定量分析】小陸同學(xué)取了實驗室存放較久的1克鎂條和20克稀硫酸（足量）放入一支質(zhì)量為30克的試管中，看到產(chǎn)生較多氣泡，等沒有氣泡后精確稱量，得到試管和內(nèi)容物總質(zhì)量為50.92克，小陸同學(xué)認(rèn)為此反應(yīng)產(chǎn)生的全部為氫氣。試幫小陸同學(xué)計算這1 克鎂條中還含有多少鎂？
同學(xué)們經(jīng)過討論一致認(rèn)為在操作和稱量準(zhǔn)確的情況下，實際含有的鎂要小于計算結(jié)果。請你分析可以有原因

Answer 1

【答案】
（1）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
（2）驗證氧氣與鎂條變黑的關(guān)系
（3）氧氣,氮氣
（4）2,5
（5）鎂與氧氣,水,二氧化碳接觸
（6）氮氣化學(xué)性質(zhì)不活潑,稀鹽酸和石灰水
（7）0.96克,氫氣中混有二氧化碳,水蒸汽等
【解析】（1）實驗1和2中，NaOH濃溶液的作用是2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
（2）實驗1的目的是驗證只有氧氣，沒有二氧化碳和水時鎂條是否會變黑；
（3）實驗3中，試管內(nèi)的氣體主要含有CO2、氧氣，氮氣 ；
（4）得出“鎂條變黑一定與CO2有關(guān)”結(jié)論，依據(jù)的兩個實驗是2，5，兩者比較其它條件相同，只有二氧化碳的情況不同，且有二氧化碳的變黑，沒有二氧化碳的不變黑，故證明鎂條與二氧化碳有關(guān)；
（5）由上述實驗可推知，鎂條變黑的條件是鎂與氧氣，水，二氧化碳接觸；
（6）氮氣化學(xué)性質(zhì)不活潑，通常不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以在猜想與假設(shè)時，可認(rèn)為鎂條變黑與N2無關(guān) . 驗證碳酸鹽的方法是：將樣品中加入適量稀鹽酸，如果生成氣體，將氣體通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，證明樣品中有碳酸鹽；
（7）由質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變，所以生成氫氣的質(zhì)量為：1克+20+30克-50.92克=0.08g，設(shè)1 克鎂條中還含有鎂的質(zhì)量為x，

Mg + H2SO4 = MgSO4 +	H2↑
24	2
x	0.08g

=
x=0.96g

鎂條表面的黑色物質(zhì)中含有碳酸鹽,加入酸時會生成二氧化碳，所以氫氣中混有二氧化碳，水蒸汽等，實際生成氫氣的質(zhì)量小于0.08g，鎂的質(zhì)量小于0.96g.
所以答案是：1）CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；（2）檢驗只用氧氣是否會使鎂條變黑；（3）氧氣、氮氣；（4）2、5；（5）鎂與氧氣，水，二氧化碳接觸；（6）氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑；稀鹽酸和石灰水；（7）0.96克；氫氣中混有二氧化碳，水蒸汽等.