【題目】鎂條在空氣中久置表面會變黑。某小組同學(xué)設(shè)計并進(jìn)行實驗,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)行實驗】通過控制與鎂條接觸的物質(zhì),利用如圖裝置(鎂條長度為3cm,試管容積為20mL),分別進(jìn)行下列5個實驗,并持續(xù)觀察20天。

編號

主要實驗操作

實驗現(xiàn)象

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

加入2mL NaOH濃溶液

鎂條始終無明顯變化

先加入2mL濃硫酸
再通入約4mL CO2

鎂條始終無明顯變化

先加入4mL飽和Na2SO3溶液
再充滿CO2

鎂條始終無明顯變化

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)實驗1和2中,NaOH濃溶液的作用是(用化學(xué)方程式表示)。
(2)實驗1的目的是
(3)得出“鎂條變黑一定與CO2有關(guān)”結(jié)論,依據(jù)的兩個實驗是(填編號)。
(4)【反思與評價】
欲進(jìn)一步證明鎂條表面的黑色物質(zhì)中含有碳酸鹽,所需要的試劑是。

【答案】
(1)2NaOH + CO2= Na2CO3+ H2O
(2)氧氣一種氣體不能使鎂條變黑
(3)2、5
(4)HCl
【解析】(1)實驗1和2中,NaOH濃溶液的作用是與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水,吸收二氧化碳,反應(yīng)方程式為:2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O。(2)實驗1中,先用NaOH濃溶液洗滌的空氣。除掉二氧化碳,再加入2mL濃硫酸除掉水,鎂條始終無明顯變化,證明只有氧氣,沒有二氧化碳和水時不生銹。(3)得出“鎂條變黑一定與CO2有關(guān)”結(jié)論,依據(jù)的兩個實驗是2中沒有二氧化碳不生銹,5有二氧化碳生銹了。(4)證明碳酸鹽的方法是向樣品中加入足量稀鹽酸,如果產(chǎn)生氣體,將氣體通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁,證明有碳酸鹽。
故答案為:2NaOH + CO2= Na2CO3+ H2O;氧氣一種氣體不能使鎂條變黑;2、5;HCl。本題主要考察金屬鎂和二氧化碳的性質(zhì),吸收二氧化碳選擇氫氧化鈉,檢驗二氧化碳選擇澄清石灰水。

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對比改進(jìn)前的實驗,改進(jìn)后實驗的優(yōu)點是。

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