Question

5．課外小組的同學上網(wǎng)查閱有關(guān)金屬資料時，看到鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無色氣體和一種白色不溶物．于是產(chǎn)生疑問：產(chǎn)生的氣體和白色不溶物是什么物質(zhì)？在老師的幫助下，他們進行了如圖探究．

探究一：產(chǎn)生的無色氣體是什么物質(zhì)？探究實驗如表所示．

實驗序號	實驗操作	實驗現(xiàn)象	解釋及結(jié)論
實驗I	用砂紙擦去鎂條表面氧化膜，將其放入盛有適量飽和碳酸氫鈉溶液的試管中	迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物N	/
實驗Ⅱ	將實M氣體點燃，并在火焰上方罩一干、冷的小燒杯	氣體安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍色火焰，燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)	氣體M是H2，燃燒的化學方程式為 2H2+O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H2O

探究二：白色不溶物N是什么物質(zhì)？
[查閱資料]
（1）堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物．
（2）MgCO₃、Mg（OH）₂加熱易分解，分別生成兩種氧化物．
[猜想與假設(shè)]
（1）N可能為Mg（OH）₂
（2）N可能為MgCO₃
（3）N可能是Mg（OH）₂和MgCO₃的混合物．
實驗Ⅲ
①白色固體N，加入足量的稀鹽酸，觀察到固體N全部溶解，產(chǎn)生無色氣泡，則白色固體N一定含有碳酸鎂．（填名稱）
②稱取干燥、純凈的白色不溶物N22.6g，充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，并使分解產(chǎn)生的氣體全部通入如圖所示裝置A和B中．實驗后裝置A增重1.8g，則白色固體中還含有氫氧化鎂（填名稱）．

Answer 1

分析 實驗Ⅱ：迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，可以說明鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無色氣體和一種白色不溶物；氣體安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍色火焰，說明該氣體具有可燃性，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變分析出是氫氣，再根據(jù)方程式的寫法寫出方程式；
[猜想與假設(shè)]根據(jù)題中信息進行猜想解答；
實驗Ⅲ：①加入一種試劑產(chǎn)生氣泡可知碳酸鹽與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，所以加入的是酸，有氣泡產(chǎn)生，說明含有碳酸鎂；
②根據(jù)B中堿石灰質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算出碳酸鎂的質(zhì)量，剩余的就是氫氧化鎂的質(zhì)量；

解答 解：實驗Ⅱ：迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，可以說明鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無色氣體和一種白色不溶物；氣體安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍色火焰，說明該氣體具有可燃性，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變，該氣體可能是氫氣或一氧化碳，如果測定是一氧化碳時，燃燒后需要用到澄清石灰水，所以該氣體是氫氣；氫氣燃燒的反應(yīng)物是氫氣和氧氣，生成物是水，反應(yīng)條件是點燃，所以方程式是：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O；
[猜想與假設(shè)]（1）N可能為Mg（OH）₂
（2）N可能為MgCO₃
（3）N可能是
實驗Ⅲ：①加入一種試劑產(chǎn)生氣泡可知碳酸鹽與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，所以加入的是稀鹽酸（或稀硫酸），有氣泡產(chǎn)生，說明含有碳酸鎂；
②B中堿石灰質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，所以生成二氧化碳的質(zhì)量為8.8g，設(shè)生成8.8g二氧化碳，需要碳酸鎂的質(zhì)量為X則：
MgCO₃+2HCl═MgCl₂+H₂O+CO₂↑
84                    44
X                     8.8g
$\frac{84}{X}=\frac{44}{8.8g}$
X=16.8g，所以含有氫氧化鎂質(zhì)量為：22.6g-16.8g=5.8g；
答案：
實驗Ⅱ：
H₂  2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O；
探究二：②Mg（OH）₂ 和MgCO₃的混合物；
實驗Ⅲ：①稀鹽酸； 碳酸鎂； ②氫氧化鎂

點評 本題難度較大，考查全面，從定性和定量兩個方面測定物質(zhì)的種類，關(guān)鍵在于知道碳酸根離子與酸反應(yīng)能產(chǎn)生二氧化碳．