Question

【題目】鎂條在空氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色固體，細(xì)心的小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)，鎂條燃燒除生成白色固體外，還有少量的淡黃色固體生成，經(jīng)查閱資料得知:淡黃色固體是由鎂條和空氣中的氮?dú)饣�合產(chǎn)生的，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式__，產(chǎn)生的白色固體比淡黃色固體多的原因是__。他還發(fā)現(xiàn)鎂條在空氣中久置表面會(huì)變黑，實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究鎂條變黑的條件。

[猜想假設(shè)]常溫下，鎂條變黑可能與O2、CO2、水蒸氣有關(guān)。

[查閱資料]常溫下，亞硫酸鈉(Na2SO3)可與O2發(fā)生化合反應(yīng)。

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]通過(guò)控制與鎂條接觸的物質(zhì)，利用右圖裝置(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。

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(guò)的空氣，再加人2mL濃硫酸	鎂條始終無(wú)明顯變化
2.加人NaOH濃溶液	鎂條始終無(wú)明顯變化
3.先加人2mL濃硫酸，再通入約4mLCO2	鎂條始終無(wú)明顯變化
4.先加入4mL飽和Na2SO3溶液，再充滿CO2	鎂條始終無(wú)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的目的是_；②實(shí)驗(yàn)3中，試管內(nèi)氣體主要含CO2和__；③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___(填序號(hào))；④由上述實(shí)驗(yàn)可知，鎂條變黑的條件是__。

[反思與評(píng)價(jià)]①在猜想假設(shè)時(shí)，同學(xué)們認(rèn)為鎂條變黑與N2無(wú)關(guān)，理由是_____；

②實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中，NaOH濃溶液的作用是__；③欲進(jìn)一步證明鎂條表面的黑色物質(zhì)中含有碳酸鹽，你的實(shí)驗(yàn)方案是__。

Answer 1

【答案】 氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮?dú)饣顫?/span> 檢驗(yàn)只用O2是否會(huì)使鎂條變黑 O2（N2可不寫） 2和5 鎂條與空氣中的O2、CO2、水蒸氣同時(shí)作用 常溫下氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，很難與其他物質(zhì)反應(yīng) 吸收空氣中的CO2 取適量樣品加入試管中，向試管中加入足量稀鹽酸，并將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水，若澄清石灰水變渾濁，則證明黑色物質(zhì)中有碳酸鹽。

【解析】

鎂條和空氣中的氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂，化學(xué)方程式為：；產(chǎn)生的白色固體比淡黃色固體多，說(shuō)明鎂和氧氣更容易發(fā)生反應(yīng)，氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮?dú)飧�活潑�?/span>

實(shí)驗(yàn)1：用 NaOH濃溶液洗滌空氣除去二氧化碳，再加人2mL濃硫酸吸收水蒸氣，空氣中只剩氮?dú)夂脱鯕�，所以�?shí)驗(yàn)1的目的是檢驗(yàn)鎂條變黑是否與氧氣有關(guān)；

實(shí)驗(yàn)2：只加入NaOH濃溶液除去空氣中的二氧化碳，空氣中還剩氮?dú)�、氧氣和水蒸氣，所以�?shí)驗(yàn)2的目的是檢驗(yàn)鎂條變黑是否與氧氣和水蒸氣有關(guān)；

實(shí)驗(yàn)3：先加入2mL濃硫酸吸收水蒸汽，再通入約4mLCO2，空氣中還剩氮?dú)�、氧氣和二氧化碳，所以�?shí)驗(yàn)3的目的是檢驗(yàn)鎂條變黑是否與氧氣和二氧化碳有關(guān)；

實(shí)驗(yàn)4：先加入4mL飽和Na2SO3溶液除去氧氣，再充滿CO2，空氣中還剩氮?dú)�、水蒸氣和二氧化碳，所以�?shí)驗(yàn)4的目的是檢驗(yàn)鎂條變黑是否與水蒸氣和二氧化碳有關(guān)；

實(shí)驗(yàn)5：先加入2mL蒸餾水，再通入約4mL CO2，空氣中還剩氮?dú)�、氧氣、水蒸氣和二氧化碳，所以�?shí)驗(yàn)5的目的是檢驗(yàn)鎂條變黑是否與氧氣、水蒸氣和二氧化碳有關(guān)；

根據(jù)控制變量法分析，要得出“鎂條變黑一定與CO2有關(guān)”結(jié)論，實(shí)驗(yàn)的唯一變量是有無(wú)二氧化碳，并且無(wú)二氧化碳的實(shí)驗(yàn)鎂條不變黑，有二氧化碳的實(shí)驗(yàn)鎂條變黑，所以符合條件的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)5。

根據(jù)5個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，鎂條變黑與氧氣、水蒸氣和二氧化碳都有關(guān)。

①在猜想假設(shè)時(shí)，同學(xué)們認(rèn)為鎂條變黑與N2無(wú)關(guān)，因?yàn)槌�溫下氮�(dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，很難與其他物質(zhì)反應(yīng)；

②實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中，NaOH濃溶液的作用是吸收空氣中的二氧化碳；

③欲進(jìn)一步證明鎂條表面的黑色物質(zhì)中含有碳酸鹽，可以取適量樣品加入試管中，向試管中加入足量稀鹽酸，并將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水，若澄清石灰水變渾濁，則證明黑色物質(zhì)中有碳酸鹽。