Question

【題目】鎂條在空氣中久置表面會(huì)變黑，某小組同學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)）通過控制與鎂條接觸的物質(zhì)，利用下圖裝置(鎂條長(zhǎng)度為 3cm，試管容積為20mL)，分別進(jìn)行下列 5 個(gè)實(shí)驗(yàn)，并持續(xù)觀察 20 天。

編號(hào)	主要實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)1 和 2 中，NaOH 濃溶液的作用是_____(用化學(xué)方程式表示)；

(2)實(shí)驗(yàn)1 的目的是_____；

(3)實(shí)驗(yàn)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(gè)實(shí)驗(yàn)是_____(填編號(hào))；

(5)由上述實(shí)驗(yàn)可推知，鎂條變黑的條件是_____；

（反思與評(píng)價(jià)）

(6)在猜想與假設(shè)時(shí)，同學(xué)們認(rèn)為鎂條變黑與 N2 無關(guān)，其理由是_____；

(7)本 組 實(shí) 驗(yàn) 1/2 中 使 用 的 NaOH 濃 溶 液 ， 而 不 是 使 用 澄 清 石 灰 水 ， 理 由 是_____。

Answer 1

【答案】 CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O 檢驗(yàn)只用氧氣是否會(huì)使鎂條變黑 氧氣、氮?dú)?/span> 2、5 接觸水、二氧化碳、氧氣 氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑 氫氧化鈣微溶于水，石灰水濃度非常低，吸收二氧化碳的效果不好

【解析】（1）常溫下，鎂條變黑可能與O2、CO2、水蒸氣有關(guān)，故要除去二氧化碳，氫氧化鈉溶液能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；（2）常溫下，鎂條變黑可能與O2、CO2、水蒸氣有關(guān)，先充滿用NaOH濃溶液洗滌過的空氣再加入2mL濃硫酸，除去了二氧化碳和水蒸氣，實(shí)驗(yàn)1的目的是檢驗(yàn)只用氧氣是否會(huì)使鎂條變黑；（3）實(shí)驗(yàn)3 中，加入濃硫酸后只能將空氣中的水分吸收，其它氣體不變，試管內(nèi)的氣體主要含有 CO2外，還有空氣中含量較高的氮?dú)夂脱鯕?/span>；（4）證明“鎂條變黑一定與CO2有關(guān)”，依據(jù)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是2、5，加入2mLNaOH濃溶液，鎂條始終無明顯變化，說明沒有二氧化碳鎂條不會(huì)變黑；先加入2mL蒸餾水再通入約4mLCO2，鎂條第3天開始變黑至第20天全部變黑，說明鎂條變黑一定與CO2有關(guān)；（5）由題中信息可知，常溫下，亞硫酸鈉（Na2SO3）可與O2發(fā)生化合反應(yīng)，先加入4mL飽和Na2SO3溶液再充滿CO2，能除去氧氣，鎂條始終無明顯變化，說明鎂條只與二氧化碳、水接觸不會(huì)變黑，即鎂條變黑需要氧氣；實(shí)驗(yàn)2中沒有二氧化碳，鎂條不變黑，說明變黑需要二氧化碳；實(shí)驗(yàn)3沒有水，鎂條不變黑，說明變黑需要水，由上述分析可推知，鎂條變黑的條件是水、二氧化碳、氧氣；（6）在猜想與假設(shè)時(shí)，同學(xué)們認(rèn)為鎂條變黑與N2無關(guān)，因?yàn)榈獨(dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，很難與其它物質(zhì)反應(yīng)；（7）實(shí)驗(yàn)中使用的是濃的氫氧化鈉溶液，而沒有用澄清石灰水，原因是氫氧化鈉極易溶于水，溶液的濃度大，吸收二氧化碳效果好，而氫氧化鈣微溶于水，溶液濃度非常低，吸收二氧化碳效果差。