Question

【题目】镁条在空气中久置表面会变黑。某小组同学设计并进行实验，探究镁条变黑的条件。

【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，利用下图装置（镁条长度为3cm，试管容积为20mL，试剂量合适），分别进行下列5个实验，并持续观察20天。

实验现象：实验1、2、3、4中镁条始终无明显变化，实验5中镁条第3天开始变黑，至第20天全部变黑

【解释与结论】

（1）实验1和2中，NaOH溶液的作用是_______________（用化学方程式表示）。

（2）实验1的目的是______________。

（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）由上述实验可推知，镁条变黑的条件是_______________。

【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______________。

（6）欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，所需要的试剂是__________。

Answer 1

【答案】 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 检验只用O2是否会使镁条变黑 2、5 镁与H2O、CO2、O2同时接触 常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质 稀盐酸和澄清石灰水（缺一种试剂该空不得分）

【解析】（1）常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关，故要除去二氧化碳，氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；

（2）常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关，先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气再加入2mL浓硫酸，除去了二氧化碳和水蒸气，实验1的目的是检验只用氧气是否会使镁条变黑；

（3）证明“镁条变黑一定与CO2有关”，依据的两个实验是2、5，加入2mLNaOH浓溶液，镁条始终无明显变化，说明氧气、水蒸气不是镁条变黑的条件；先加入2mL蒸馏水再通入约4mLCO2，镁条第3天开始变黑至第20天全部变黑，说明镁条变黑一定与CO2有关；

（4）由上述分析，结合常温下，亚硫酸钠（Na2SO3）可与O2发生化合反应，先加入4mL饱和Na2SO3溶液再充满CO2，能除去氧气，镁条始终无明显变化，说明镁条只与与二氧化碳、水接触不会变黑；先加入2mL蒸馏水再通入约4mLCO2，由上述实验可推知，镁条变黑的条件是水、二氧化碳、氧气；

（5）在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，因为氮气的化学性质不活泼，很难与其它物质反应；

（6）欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，可选用稀盐酸和澄清的石灰水，若产生气泡，气体能使澄清的石灰水变浑浊，说明含有碳酸盐。