Question

（2013?房山區二模）課外小組的同學上網查閱有關金屬資料時，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．于是產生疑問：產生的氣體和白色不溶物是什么物質？在老師的幫助下，他們進行了如下探究．
探究一：產生的無色氣體是什么物質？

實驗序號	實驗操作	實驗現象	解釋及結論
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、產生淡藍色火焰， 燒杯內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：產生的白色不溶物是什么物質？
【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”表示那種物質可溶于水，“不”表示不溶于水，“微”表示微溶于水
【猜想與假設】
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	實驗現象	解釋及結論
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，產生無色氣泡	白色不溶物中 含有 碳酸鎂 ．
	將產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

通過實驗現象測定；通過質量測定

．

Answer 1

分析：探究一：迅速反應，產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、產生淡藍色火焰，說明該氣體具有可燃性，再根據質量守恒定律反應前后元素種類不變分析出是氫氣，再根據方程式的寫法寫出方程式；
探究二：加入一種試劑產生氣泡可知碳酸鹽與酸反應產生二氧化碳，所以加入的是酸，有氣泡產生，說明含有碳酸鎂；根據B中堿石灰質量的增加量就是生成的二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量計算出碳酸鎂的質量，剩余的就是氫氧化鎂的質量；
【實驗反思】可以根據兩種物質的反應進行猜想，推測物質的方法有根據實驗現象推測物質種類，根據測定物質的質量來推測各種物質種類．

解答：解：
探究一：迅速反應，產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、產生淡藍色火焰，說明該氣體具有可燃性，再根據質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：加入一種試劑產生氣泡可知碳酸鹽與酸反應產生二氧化碳，所以加入的是稀鹽酸（或稀硫酸），有氣泡產生，說明含有碳酸鎂；B中堿石灰質量的增加量就是生成的二氧化碳的質量，所以生成二氧化碳的質量為8.8g，設生成8.8g二氧化碳，需要碳酸鎂的質量為X則：
MgCO₃+2HCl═MgCl₂+H₂O+CO₂↑
84                    44
X                     8.8g
根據：

84

44

=

X

8.8g

解得X=16.8g，所以含有氫氧化鎂質量為：22.6g-16.8g=5.8g；
【實驗反思】可以根據兩種物質的反應進行猜想例如反應是否放出熱量，推測物質的方法有根據實驗現象推測物質種類，根據測定物質的質量來推測各種物質種類．
故答案為：探究一：

實驗序號	實驗操作	實驗現象	解釋及結論
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、產生淡藍色火焰，燒杯內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	實驗現象	解釋及結論
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，產生無色氣泡	白色不溶物中 含有 碳酸鎂．
	將產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；通過實驗現象測定；通過質量測定．

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的種類，關鍵在于知道碳酸根離子與酸反應能產生二氧化碳．