Question

【題目】興趣小組在課外實驗中意外發現：將鎂條放入Na2CO3溶液中，快速產生較多氣泡，有白色沉淀生成。小組同學對此進行了系列探究活動。

（探究1）：反應產生的氣體是什么？

（作出猜想）作出如下猜想：①氫氣；②二氧化碳；③氫氣和二氧化碳。

（實驗1）取適量鎂條、100 mL Na2CO3溶液于反應裝置A中，按如圖所示方案進行實驗，B中石灰水不變渾濁；C處氣體燃燒，燒杯內壁有水珠。說明猜想_____正確。

小組同學討論認為，上述實驗中“燒杯內壁有水珠”作為“反應產生的氣體是氫氣”的證據不可靠。為使這一證據可靠，且仍能一次性地驗證三個猜想，只需在圖所示方案的基礎上加以改進完善。你的改進方案是_________。

（探究Ⅱ）：快速產生氣體的原因是什么？

（查閱資科）鎂與水緩慢反應生成氫氣：Na2CO3溶液顯堿性，其溶液中除Na+、CO32﹣外，還有OH-。

（作出猜想）可能是Na2CO3溶液中的某一種離子促進了鎂與水的反應。

（實驗2）按圖2所示方案進行實驗。G、I中緩慢產生氣泡，H中快速產生較多氣泡，說明是CO32﹣而不是Na+、OH﹣促進了鎂與水的反應。

（1）G中實驗的作用是_________。

（2）試劑X是_________。

探究Ⅲ：反應產生的白色沉淀中是否含有MgCO3？

（實驗3）取實驗1反應生成的沉淀于試管中，加入試劑Y，根據實驗現象說明白色沉淀中含有MgCO3。試劑Y及實驗現象為______，該化學反應的基本類型_______。

反思交流：有些偉大的發現就是從異常現象中得到啟發，通過深入研究而實現的。

Answer 1

【答案】① 在B、C裝置之間添加干燥裝置（加濃硫酸、生石灰也可） 對比作用 氫氧化鈉（正確化學式也可） 試劑Y是稀鹽酸，有氣體產生且能使澄清石灰水變渾濁 復分解反應

【解析】

[實驗1]

B中石灰水不變渾濁說明不含二氧化碳，C處氣體燃燒，燒杯內壁有水珠說明含有氫氣，故猜想①正確。

“燒杯內壁有水珠”作為“反應產生的氣體是氫氣”的證據不可靠，這是因為反應從液體中發生且生成氣體從溶液中逸出，所以不能說明是因為生成了氫氣。你的改進方案是在BC之間增加干燥裝置（加濃硫酸、生石灰也可）。

[實驗2]

(1)G中實驗的作用是對比，對比碳酸根離子和氫氧根離子存在和不存在的影響大小。

(2)試劑X是要確定氫氧根離子的影響的，所以是氫氧化鈉溶液。

[實驗3]

取實驗1反應生成的沉淀于試管中，加入試劑Y，根據實驗現象說明白色沉淀中含有MgCO3。由于給出的結論是碳酸鎂，所以應該加入稀鹽酸，有氣體產生且該氣體能使澄清石灰水變渾濁，該反應為碳酸鎂和鹽酸反應生成氯化鎂、二氧化碳和水，屬于復分解反應。