Question

（2013?房山區(qū)二模）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，他們進行了如下探究．
探究一：產(chǎn)生的無色氣體是什么物質(zhì)？

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，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物	鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應能生成一種無色氣體和一種白色不溶物
實驗Ⅱ	將實驗I中收集到的氣體點燃，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)壁有無色小液滴生成 ．	該氣體燃燒的化學方程式為 2H2+O2  點燃  .   2H2O ．

探究二：產(chǎn)生的白色不溶物是什么物質(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）部分堿鹽的溶解性表

陽離子﹨陰離子	OH-	CO32-
Na+	溶	溶
Mg2+	不	微

說明：“溶”表示那種物質(zhì)可溶于水，“不”表示不溶于水，“微”表示微溶于水
【猜想與假設(shè)】
猜測1：白色不溶物可能為Mg（OH）₂
猜測2：白色不溶物可能為MgCO₃
猜測3：白色不溶物可能是Mg （OH）₂和MgCO₃的混合物

實驗序號	實驗操作	實驗現(xiàn)象	解釋及結(jié)論
實驗Ⅲ	稱取22.6g實驗Ⅰ中所得的白色不溶物，加入足量 稀鹽酸（或稀硫酸） ．	固體溶解，產(chǎn)生無色氣泡	白色不溶物中 含有 碳酸鎂 ．
	將產(chǎn)生氣體全部通入裝置A和B中（如圖所示）．	實驗后裝置B增重8.8g	白色不溶物的 成分及質(zhì)量分 別為 氫氧化鎂5.8g、碳酸鎂16.8g ．

【實驗反思】
（1）實驗小組的同學得出上述結(jié)論之后，認為對于鎂與飽和碳酸氫鈉溶液的反應，還有值得進一步探究的問題，該問題可能是

反應是否放出熱量

．
（2）通過上述實驗說明，對于未知物成分的確定，可以采取兩種不同的實驗方法，這兩種方法分別是

通過實驗現(xiàn)象測定；通過質(zhì)量測定

．

Answer 1

分析：探究一：迅速反應，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；
探究二：加入一種試劑產(chǎn)生氣泡可知碳酸鹽與酸反應產(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；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；
【實驗反思】可以根據(jù)兩種物質(zhì)的反應進行猜想，推測物質(zhì)的方法有根據(jù)實驗現(xiàn)象推測物質(zhì)種類，根據(jù)測定物質(zhì)的質(zhì)量來推測各種物質(zhì)種類．

解答：解：
探究一：迅速反應，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；氫氣燃燒的反應物是氫氣和氧氣，生成物是水，反應條件是點燃，所以方程式是2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O；
探究二：加入一種試劑產(chǎn)生氣泡可知碳酸鹽與酸反應產(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；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，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
根據(jù)：

84

44

=

X

8.8g

解得X=16.8g，所以含有氫氧化鎂質(zhì)量為：22.6g-16.8g=5.8g；
【實驗反思】可以根據(jù)兩種物質(zhì)的反應進行猜想例如反應是否放出熱量，推測物質(zhì)的方法有根據(jù)實驗現(xiàn)象推測物質(zhì)種類，根據(jù)測定物質(zhì)的質(zhì)量來推測各種物質(zhì)種類．
故答案為：探究一：

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，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物	鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應能生成一種無色氣體和一種白色不溶物
實驗Ⅱ	將實驗I中收集到的氣體點燃，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)壁有無色小液滴生成．	該氣體燃燒的化學方程式為 2H2+O2  點燃  .   2H2O．

探究二：

實驗序號	實驗操作	實驗現(xiàn)象	解釋及結(jié)論
實驗Ⅲ	稱取22.6g實驗Ⅰ中所得的白色不溶物，加入足量 稀鹽酸（或稀硫酸）．	固體溶解，產(chǎn)生無色氣泡	白色不溶物中 含有 碳酸鎂．
	將產(chǎn)生氣體全部通入裝置A和B中（如圖所示）．	實驗后裝置B增重8.8g	白色不溶物的 成分及質(zhì)量分 別為 氫氧化鎂5.8g、碳酸鎂16.8g．

【實驗反思】反應是否放出熱量；通過實驗現(xiàn)象測定；通過質(zhì)量測定．

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能產(chǎn)生二氧化碳．