Question

【題目】某興趣小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)鎂條在空氣中久置表面會變灰黑。為了探究鎂條變灰黑的原因，他們進(jìn)行了如下的探究，請你根據(jù)題意回答問題。

（提出問題）空氣中什么物質(zhì)使鎂條久置表面變灰黑？

（猜想假設(shè)）甲同學(xué)認(rèn)為：氧氣；

乙同學(xué)認(rèn)為：二氧化碳；

丙同學(xué)認(rèn)為：水蒸氣；

丁同學(xué)認(rèn)為：氧氣、二氧化碳、水蒸氣都需要。

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）小組為了驗(yàn)證猜想，做了以下實(shí)驗(yàn)（每組鎂條長度為3cm，試管容積為20mL）

（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）實(shí)驗(yàn)⑥中的鎂條久置變灰黑，其他組實(shí)驗(yàn)均無變黑。

（解釋與結(jié)論）

（1）根據(jù)現(xiàn)象，丁同學(xué)認(rèn)為①-⑥中多余的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是_____。

（2）得出“鎂條變灰黑一定與CO2有關(guān)”的結(jié)論，依據(jù)的兩個實(shí)驗(yàn)是_____（填序號）。

（3）大家在老師的幫助下得出結(jié)論：丁同學(xué)猜想是正確的。但是甲同學(xué)認(rèn)為要得出丁同學(xué)猜想是正確的，需要補(bǔ)充一個實(shí)驗(yàn)，即_____。

（4）在猜想與假設(shè)時，同學(xué)們認(rèn)為鎂條變灰黑與N2無關(guān)，其理由是_____。

（5）經(jīng)過老師指導(dǎo)，得知鎂條在空氣中變灰黑，是因?yàn)榕c這三種物質(zhì)反應(yīng)變成了堿式碳酸鎂[Mg2(OH)2CO3]請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

Answer 1

【答案】①②③ ⑤⑥ 需要補(bǔ)充一個鎂條單獨(dú)與氧氣、二氧化碳在一起的實(shí)驗(yàn)（表述合理均給分） 常溫下N2的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 2Mg+O2+CO2+H2O=Mg2(OH)2CO3

【解析】

鎂和氧氣和二氧化碳和水反應(yīng)生成堿式碳酸鎂。

（1）實(shí)驗(yàn)⑥中的鎂條久置變灰黑，其他組實(shí)驗(yàn)均無變黑，實(shí)驗(yàn)⑥中含有水蒸氣、氧氣和二氧化碳，則實(shí)驗(yàn)研究水蒸氣、氧氣和二氧化碳對鎂條是否變黑的影響，只需控制兩個條件，故丁同學(xué)認(rèn)為①-⑥中多余的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是①②③。

（2）⑤⑥實(shí)驗(yàn)中都含有水蒸氣和氧氣，⑤中不含二氧化碳，故得出“鎂條變灰黑一定與CO2有關(guān)”的結(jié)論，依據(jù)的兩個實(shí)驗(yàn)是⑤⑥。

（3）實(shí)驗(yàn)缺少鎂條和氧氣、二氧化碳在一起的對照實(shí)驗(yàn)，甲同學(xué)認(rèn)為要得出丁同學(xué)猜想是正確的，需要補(bǔ)充一個實(shí)驗(yàn)，即需要補(bǔ)充一個鎂條單獨(dú)與氧氣、二氧化碳在一起的實(shí)驗(yàn)。

（4）氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下不和其他物質(zhì)反應(yīng)，在猜想與假設(shè)時，同學(xué)們認(rèn)為鎂條變灰黑與N2無關(guān)，其理由是常溫下N2的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

（5）鎂和氧氣和二氧化碳和水生成堿式碳酸鎂[Mg2(OH)2CO3]，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg+O2+CO2+H2O=Mg2(OH)2CO3。