小王同學對化學充滿了興趣，喜歡做各種實驗．有一次他和其它同學對鎂進行了一些研究：
【Ⅰ】他們用砂紙打磨掉表面灰黑色的物質，將其放入水中，未看到有明顯的現象，改用酒精燈加熱后，觀察到表面有大量氣泡，經驗是氫氣．他們又向溶液中滴加無色酚酞試液，發現酚酞變成紅色，說明有
OH-
OH-
產生．該實驗表明化學反應的發生和速率與
溫度
溫度
有關，許多物質的
反應速度
反應速度
隨溫度的升高而增大．
【Ⅱ】該小組成員開始研究鎂帶表面的灰黑色物質，小王大膽提出了三個假設：
假設1該物質是MgO；假設2該物質是Mg（OH）
2；假設3鎂可能會象銅一樣生成堿式碳酸鎂．
但其它同這立即否定了他的假設1和2，因為根據所學的知識MgO，Mg（OH）
2都是
白
白
色固體．對于假設3，他們設計了如下方案
| 實驗方案 |
實驗現象 |
實驗結論 |
|
|
證明有CO32- |
| 取樣于試管，加熱 |
|
證明有氫元素 |
【III】他們在取鎂帶表面灰黑色樣品時感到比較困難，索性將表面發黑的鎂帶全部磨成粉末，放入干燥的硬質試管中加熱，一段時間后，鎂粉突然出現紅熱燃燒起來，反應停止后有少量黑色物質A粘在試管壁上，這黑色物質A中混有什么？他們查資料篩選出幾條有價值的信息：
（1）2Mg+CO
2=2MgO+C； （2）C+2H
2SO
4（濃）=CO
2↑+SO
2↑+H
2O；（3）SO
2+Ca（OH）
2=CaSO
3↓（白）+H
2O．
試分析A物質為
C
C
，根據上述信息，他們又設計了下列實驗，幫助他們完成實驗報告：
| 實驗方案 |
實驗現象 |
實驗結論 |
| 取反應后試管內樣品，先滴加過量的 稀硫酸 稀硫酸 |
固體部分溶解 |
|
| 再 加熱 加熱 （填一具體的實驗操作） |
黑色固體全部溶解 |
|
【Ⅳ】為驗證碳和濃硫酸反應的三種產物，應將氣體通過下列三種試劑（假設每步均完全）即：
氣體→
無水硫酸銅
無水硫酸銅
→
高錳酸鉀溶液
高錳酸鉀溶液
→
澄清石灰水
澄清石灰水
；
（現象依次為）
白色固體變藍
白色固體變藍
、
紫紅色褪去
紫紅色褪去
、
澄清石灰水變渾濁
澄清石灰水變渾濁
【V】該興趣小組的同學進一步又查出胃藥堿式碳酸鎂有多種不同的組成，如Mg
2（OH）
2CO
3、Mg
4（OH）
2（CO
3）
3、Mg
5（OH）
2（CO
3）
4等．小紅同學為確定堿式碳酸鎂的組成，設計如圖所示的實驗：
實驗步驟（1）按圖組裝置后，首先進行的操作是
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
．E處干燥管內盛放的藥品是
堿石灰
堿石灰
，其作用是
防止空氣中的水蒸氣進入裝置
防止空氣中的水蒸氣進入裝置
．
實驗步驟（2）稱取樣品31g，并將其放入硬質玻璃管中，稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質量為87.6g，裝堿石灰的U型管D的質量為74.7g．
實驗步驟（3）打開活塞
K1K2
K1K2
，關閉
K3
K3
，緩慢鼓入空氣數分鐘．
實驗步驟（4）關閉活塞
K1K2
K1K2
，打開
K3
K3
，點燃酒精燈加熱至不再產生氣體為止．
實驗步驟（5）打開活塞K1，緩緩鼓入空氣數分鐘，然后拆下裝置，稱得洗氣瓶C的質量為89.4g，U型管D的質量為87.9g，則該堿式碳酸鎂的化學式為
Mg4（OH）2CO3
Mg4（OH）2CO3
．
【Ⅵ】小明認為其化學式可用Mgx（OH）
2（CO
3）y表示，根據化合價規律，x和y的關系是
x=y+1
x=y+1
，寫出該物質分解的方程式：
Mgx（OH）
2（CO
3）
yxMgO+H
2O+yCO
2↑
Mgx（OH）
2（CO
3）
yxMgO+H
2O+yCO
2↑
小明設計了兩套方案（忽略裝置中原來的氣體）
方案I：只測定分解后生成的水，連接方案是A→C→B，則C中盛放的藥品是
濃硫酸
濃硫酸
，B中盛放的藥品是
氯化鈣固體
氯化鈣固體
方案II：只測定分解生成的CO
2的質量，連接方案是A→C→B→C，則B中的藥品是
堿石灰
堿石灰
，最后連接的C中的藥品是
氫氧化鈉溶液
氫氧化鈉溶液
請你設計出更簡單的實驗方法
加熱堿式碳酸鎂稱量反應前后固體質量
加熱堿式碳酸鎂稱量反應前后固體質量
．
若取樣品7.88克，方案I測得生成水0.36g，方案II測得生成CO
2 3.52g，請你選擇實驗數據，通過計算得出堿式碳酸鎂的化學式．
名校課堂系列答案
“實驗探究，培養創新精神”一直是我們的追求，愿同學們動腦筋、善于總結、大膽實驗，現有一套如圖簡易裝置，請大家小組合作探究．（B處實驗藥品根據需要自己選擇）