Question

2．鎂是一種銀白色有金屬光澤的金屬．但從實驗室拿出的鎂條表面總有一層灰黑色的“外衣”．
【提出問題】這層灰黑色的外衣是什么物質呢？
【查閱資料】無水硫酸銅是白色的固體，遇水會變成藍色．
【猜想】
猜想1：灰黑色物質可能是MgO
猜想2：灰黑色物質可能是Mg₂（OH）₂CO₃
猜想3：灰黑色物質可能是Mg（OH）₂
上述猜想中，肯定不成立的是猜想1，理由是氧化鎂通常為白色固體．
【實驗探究】取灰黑色物質按下列流程進行實驗：

【問題討論】
（1）無水硫酸銅變藍色，說明灰黑色物質加熱分解產生了水．
（2）澄清石灰水變渾濁，說明灰黑色固體加熱產生了二氧化碳，所以猜想1、3不成立．寫出澄清石灰水變渾濁的反應化學方程式Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）灰黑色物質加熱發(fā)生反應的化學方程式為Mg₂（OH）₂C0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
（4）鎂表面的灰黑色物質，是鎂與空氣中的O₂、H₂0、CO₂（寫化學式）發(fā)生反應生成的．
（5）如果用先通過澄清石灰水，后通過無水硫酸銅的實驗順序，則不能檢驗無色氣體中是否含有水蒸氣．

Answer 1

分析 【猜想】根據物質顏色對猜想進行判斷；
（1）無水硫酸銅遇水變藍色；
（2）二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，根據質量守恒定律分析．
（3）根據（1）（2）結論分析；
（4）根據質量守恒定律，分析鎂變黑的原因；
（5）在該實驗中要通過石灰水，會帶出水蒸氣．

解答 解：【猜想】氧化鎂通常為白色固體與鎂表面呈灰色的現實不相符，因此猜想不成立；
（1）無水硫酸銅遇水變藍色，說明灰黑色物質加熱分解產生了水；
（2）二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，說明灰黑色固體加熱產生了二氧化碳；根據質量守恒定律可知，灰黑色固體中含有碳、氫、氧元素；二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，是因為二氧化碳能和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，化學方程式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）根據（1）（2）得出結論：Mg₂（OH）₂C0₃加熱分解的產生均為氧化物，則分解生成MgO、H₂O、CO₂三種物質，方程式為：Mg₂（OH）₂C0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
（4）灰黑色物質中含有銅元素、氫元素、氧元素和碳元素，根據質量守恒定律可知，碳元素來自于二氧化碳，氫元素來自于水，銅和空氣中的氧氣、水和二氧化碳反應生成了銅綠．
（5）在檢驗水時候要先驗，在除去水的時候要后除，這是一般的規(guī)律，因為在該實驗中要通過石灰水，會帶出水蒸氣，到時候就分辨不清水的來源了，
故答案為：【猜想】氧化鎂通常為白色固體；
（1）水；
（2）二氧化碳；1、3；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）Mg₂（OH）₂C0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
（4）H₂0、CO₂；
（5）水蒸氣．

點評 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．