Question

【題目】資料顯示：鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物．某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案并驗證產(chǎn)物、探究反應(yīng)原理。

（1）提出假設(shè)

實驗1：用砂紙擦去鎂條表面的氧化膜，將其放入盛有適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的試管中，迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，溶液由淺紅變?yōu)榧t．該同學(xué)對反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物進(jìn)行如下猜測：

猜測1：白色不溶物可能為_________；

猜測2：白色不溶物可能為MgCO3．

猜測3：白色不溶物可能是堿式碳酸鎂[xMgCO3yMg（OH）2]．

（2）設(shè)計定性實驗確定產(chǎn)物并驗證猜測：

實驗序號	實驗	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
實驗Ⅱ	將實驗Ⅰ中收集到的氣體點燃	能安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰	氣體成分為___①______
實驗Ⅲ	取實驗Ⅰ中的白色不溶物，洗滌，加入足量____②_____	_____③____	白色不溶物可能含有猜測2中不溶物
實驗Ⅳ	取實驗Ⅰ中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液	產(chǎn)生白色沉淀	溶液中存在 _____④____

（3）為進(jìn)一步確定實驗1的產(chǎn)物，設(shè)計定量實驗方案，如圖所示：

稱取實驗1中所得干燥、純凈的白色不溶物22．6g，充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，并使分解產(chǎn)生的氣體全部通入裝置A和B中．實驗后裝置A增重1．8g，裝置B增重8．8g，試確定白色不溶物的化學(xué)式：_________；（4）請結(jié)合化學(xué)用語和化學(xué)平衡移動原理解釋Mg和飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物的原因：_________。

Answer 1

【答案】

（1）Mg（OH）2 ；

（2）氫氣；稀鹽酸；產(chǎn)生氣泡沉淀全部溶解；CO32-；

（3）Mg（OH）2（CO3）2或2MgCO3Mg（OH）2 ；

（4）NaHCO3溶液中存在平衡，HCO3-H++CO32-、H2OH++OH-；Mg和H+反應(yīng)生成氫氣和鎂離子，鎂離子和氫氧根離子、碳酸根離子反應(yīng)生成難溶物Mg（OH）22MgCO3，則H+、OH-、CO32-的濃度均減小，促使上述兩平衡均向右進(jìn)行。

【解析】

試題分析：（1）依據(jù)猜測可知白色不溶物可能是Mg（OH）2 或MgCO3或Mg（OH）2 ，MgCO3，故答案為：Mg（OH）2 ；

（2）迅速反應(yīng)，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(yīng)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(lán)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(yīng)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；依據(jù)實驗Ⅲ的推斷分析，加入一種試劑產(chǎn)生氣泡可知碳酸鹽與酸反應(yīng)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；加入鹽酸沉淀碳酸鎂全部溶解；依據(jù)實驗Ⅳ加入氯化鈣生成沉淀證明含有碳酸根離子，故答案為：氫氣；稀鹽酸；產(chǎn)生氣泡沉淀全部溶解；CO32-；

（3）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)：=，解得x=16．8g，所以含有氫氧化鎂質(zhì)量為：22．6g-16．8g=5．8g；碳酸鎂和氫氧化鎂物質(zhì)的量之比為：：=0．2：0．1=2：1，白色不溶物的化學(xué)式為Mg（OH）2（CO3）2或2MgCO3Mg（OH）2，故答案為：Mg（OH）2（CO3）2或2MgCO3Mg（OH）2 ；

（4）NaHCO3溶液中存在平衡，HCO3-H++CO32-、H2OH++OH-；Mg和H+反應(yīng)生成氫氣和鎂離子，鎂離子和氫氧根離子、碳酸根離子反應(yīng)生成難溶物Mg（OH）22MgCO3，則H+、OH-、CO32-的濃度均減小，促使上述兩平衡均向右進(jìn)行，故答案為：NaHCO3溶液中存在平衡，HCO3-H++CO32-、H2OH++OH-；Mg和H+反應(yīng)生成氫氣和鎂離子，鎂離子和氫氧根離子、碳酸根離子反應(yīng)生成難溶物Mg（OH）22MgCO3，則H+、OH-、CO32-的濃度均減小，促使上述兩平衡均向右進(jìn)行。