Question

5．小明在查閱資料時(shí)看到鎂是航空工業(yè)的重要材料，決定探究鎂的性質(zhì)．
（1）小明推測鎂能與氧氣、與鹽酸、與硫酸銅溶液等三類物質(zhì)反應(yīng)，他的依據(jù)是金屬的化學(xué)性質(zhì)．
（2）小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)對假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證．
①取一支試管，放入一根鎂條，加入一定量稀鹽酸，觀察到有無色氣體產(chǎn)生，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑．將鎂條換為鐵絲，重復(fù)上述操作，可觀察到產(chǎn)生氣體的速率變慢（填“變換”、“變慢”或“不變”）．
②另取一支試管，放入一根鎂條，加入一定量硫酸銅溶液，觀察到鎂條表面有少量氣泡產(chǎn)生，且有黑色物質(zhì)生成． 
（3）鎂條與硫酸銅溶液反應(yīng)的現(xiàn)象讓小明感到困惑，他去圖書館查到相關(guān)資料：
資料1：硫酸銅溶液在配制時(shí)加入了少量硫酸；
資料 2：當(dāng)金屬粉末顆粒很小時(shí)，容易成為黑色；
資料3：實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生了一系列復(fù)雜的反應(yīng)，生成的黑色粉末可能是CuO、Cu中的一種或兩種、
資料4：CuO能和稀硫酸反應(yīng)生成藍(lán)色溶液．
（4）小明猜想鎂條與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體可能為H₂．小明進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定黑色粉末的成分，請?jiān)谙卤碇醒a(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案．

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
將黑色粉末過濾，晾干后，分成兩份
將其中一份裝入試管中，向其中加入稀硫酸	溶液由無色變成藍(lán)色	① 黑色粉末中含CuO
將另一份置于坩堝中，稱其質(zhì)量為m1，在空氣中加熱一段時(shí)間后冷卻，稱其質(zhì)量為m2．	② 樣品質(zhì)量增加	黑色粉末中含Cu

Answer 1

分析 （1）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表的知識進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法結(jié)合金屬活動(dòng)性順序表的知識進(jìn)行分析；
（4）①根據(jù)題中給出的信息進(jìn)行分析；
②根據(jù)題中實(shí)驗(yàn)的操作、現(xiàn)象和結(jié)論進(jìn)行分析．

解答 解：（1）鎂是金屬活動(dòng)順序表中位于氫前面的金屬，因此可推測鎂能與O₂反應(yīng)、與稀鹽酸反應(yīng)、與硫酸銅溶液反應(yīng)；
（2）鎂和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和氫氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑；因?yàn)樵诮饘倩顒?dòng)性順序中，鐵排在鎂的后面，因此將鎂條換為鐵絲，重復(fù)上述操作，可觀察到產(chǎn)生氣體的速率變慢；
（4）①根據(jù)資料，硫酸銅溶液在配制時(shí)加入了少量硫酸，因此鎂條與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體可能為氫氣；
②根據(jù)澄清石灰水變渾濁說明通入一氧化碳加熱反應(yīng)后生成了二氧化碳，二氧化碳是一氧化碳還原氧化銅得到的，因此結(jié)論是黑色粉末中含CuO；
根據(jù)結(jié)論“黑色粉末中含Cu”可知樣品在空氣中加熱一段時(shí)間后冷卻，樣品質(zhì)量會增加．
故答案為：（1）氧氣；鹽酸；
（2）Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑；變慢；
（4）①H₂；②黑色粉末中含CuO；樣品質(zhì)量增加．

點(diǎn)評 本題主要考察了金屬活動(dòng)性順序、化學(xué)方程式的書寫以及根據(jù)題中信息進(jìn)行分析問題的能力，難度不大．