Question

【題目】鎂是一種活潑的金屬，實驗室長期露置的鎂帶表面常呈現灰黑色。化學實驗小組的同學為探究人組成，收集了鎂表面的灰黑色物質，設計并完成了以下實驗。

（查閱資料）灰黑色固體加熱易分解，產物均為氧化物。

（提出問題）灰黑色物質由哪些元素組成？

（做出猜想）灰黑色物質中含有鎂元素，結合空氣中的成分其可能含有碳、氫、氧、氮等元素。

小明認為灰黑色物質中不會含有氮元素，原因是_____。

（設計實驗）為驗證灰黑色物質是否含有碳、氫、氧元素，同學們設計了以下實驗：

方案一：程程取少量灰黑色物質于試管中，滴加_____，將生成的氣體通入澄清石灰水中，觀察到_____，說明物質中含有碳、氧元素。

方案二：琪琪同學取少量灰黑色物質放入試管中進行加熱分解，實驗裝置如下圖甲所示，也證明了灰黑色物質中含有碳、氧元素。

可是琪琪在加熱過程中發現試管中的物質突然“噗”的一聲燃燒起來，出現紅熱，反應很快停止并有固體物質粘附在試管壁上，請你幫她分析出現該現象可能的原因_____。

方案三：小宇也取少量灰黑色物質放入試管中，用酒精燈加熱，觀察到_____，說明灰黑色物質中含有氫元素。

實驗完成后，待試管冷卻，小宇將試管取下，加入足量稀硫酸，發現大部分固體溶解，并有氣泡出現，請寫出氣體生成的一個化學反應方程式_____。

（實驗結論）灰黑色物質中除含鎂元素外，還含有碳、氧、氫元素。

（拓展延伸）小萱認為灰黑色物質的形成與空氣的某些成分有關，她用上圖乙裝置設計了一個實驗，通過近一周若的觀察，鎂條表面一直無變化，證明灰黑色物質的形成與空氣中的_____（填化學式）有關。

Answer 1

【答案】氮氣的化學性質不活潑 稀鹽酸 澄清石灰水變渾濁； 沒反應的炭黑單質 試管內壁有水霧生成；

【解析】

作出猜想：

黑色固體中不含有氮元素的原因是空氣中氮氣的化學性質比較穩定，一般不容易與其他的物質發生反應。

進行試驗：

取少量灰黑色物質于試管中，滴加稀鹽酸，將生成的氣體通入澄清石灰水中，觀察到澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成，從而說明物質中含有碳、氧元素；

在加熱過程中發現試管中的物質突然“噗”的一聲燃燒起來，出現紅熱，反應很快停止并有固體物質粘附在試管壁上的原因是沒反應的炭黑反應的現象；

取少量灰黑色物質放入試管中，用酒精燈加熱，觀察到試管內壁有水霧生成，說明灰黑色物質中含有氫元素；產生氣泡的化學方程式可能是鎂和稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，反應的化學方程式為。

拓展延伸：

乙裝置左邊的多功能瓶中盛有氫氧化鈉溶液，空氣通入該溶液之后二氧化碳被吸收，所以鎂條沒有變化可能與空氣中的二氧化碳有關。