Question

兴趣小组同学发现镁条在空气中久置表面会变黑，同学们对镁条变黑的条件及生成物进行了相关的探究。

（一）镁条变黑条件的探究

（查阅资料）常温下，亚硫酸钠（Na2SO3）可与O2发生化合反应。

（猜想与假设）常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。

（进行实验）通过控制与镁条接触的物质，利用如图装置（镁条长度为3cm，试管容积20mL），分别进行下列5个实验，并持续观察20天。

编号	主要实验操作	实验现象
1	先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气再加入2mL浓硫酸	镁条始终无明显变化
2	加入2mLNaOH浓溶液	镁条始终无明显变化
3	先加入2mL浓硫酸再通入约4mLCO2	镁条始终无明显变化
4	先加入4mL饱和Na2SO3溶液再充满CO2	镁条始终无明显变化
5	先加入2mL蒸馏水再通入约4mLCO2	镁条第3天开始变黑至20天全部变黑

（解释与结论）

（1）实验1和2中，NaOH浓溶液的作用是_____（用化学方程式表示）。

（2）实验3中，试管内的气体主要含有CO2、_____。

（3）得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论，依据的两个实验是_____（填编号）。

（4）根据上述实验，兴趣小组同学得出结论：镁条表面黑色物质的形成与_____有关。

（反思与评价）

（5）在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，其理由是_____。

（二）对镁条变黑后生成物的探究

兴趣小组同学查阅资料，了解到镁条表面的黑色物质是一种混合物，其中主要成分碱式碳酸镁可表示为a Mg(OH)2·b MgCO3·c H2O。

（查阅资料）①Mg(OH)2、MgCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物；

②碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物。

（进行实验）兴趣小组同学为进一步确定碱式碳酸镁组成，称取购买的碱式碳酸镁固体18.2g；装入硬质玻璃管，按如下图所示装置进行实验（假设装置A、C、D中所装药品均足量）。

步骤一：连接A和B，打开活塞，通入空气；

步骤二：点燃酒精灯，依次连接装置A→B→_____→_____（填“C”，“D”）；

步骤三：待装置B中固体完全反应后，停止加热，继续通入空气，直至冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：

	反应前	反应后
C：试管和所盛溶液	45.0g	48.6g
D：干燥管和固体	75.8g	82.4g

（解释与结论）

（1）“步骤三”中，当反应结束后，继续通入空气的目的是_____（写一条）。

（2）假设上述数据均准确，通过计算可得：该碱式碳酸镁中a:b:c=_____。

（3）有同学提出，在“步骤二”连接装置的最末端应再接一套装有碱石灰的装置，这样改进的目的是_____。

Answer 1