题目内容
【题目】镁条在空气中久置表面会变黑。某小组同学设计实验,探究镁条变黑的条件。
(查阅资料)①NaOH浓溶液能与二氧化碳反应,化学方程式为:
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
②浓硫酸有吸水性,常用做气体的干燥剂
③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3 cm,试管容积为20 mL)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 至第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____________。
(2)实验1的目的是__________。
(3)实验3中,试管内的气体主要含有CO2、___________。
(4)得出“镁条变黑一定与CO2有关”的结论,依据的两个实验是___________(填编号)。
(5)由上述实验可推知,镁条变黑的条件是__________。
(反思与评价)
(6)在猜想与假设时,同学们认为镁条变黑与N2和稀有气体无关,其理由是__________。
(7)由质量守恒定律推测,镁条变黑后的生成物中一定含有___________元素。
【答案】吸收CO2 探究镁条变黑是否只与氧气有关 O2、N2 2、5 需O2、CO2、水蒸气同时存在 常温下,氮气和稀有气体的化学性质稳定 Mg、C、O、H
【解析】
(1)氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,能吸收空气中的二氧化碳,故填吸收CO2。
(2)氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,浓硫酸具有吸水性,能除去水蒸气,实验1探究镁条变黑是否只与氧气有关,故填探究镁条变黑是否只与氧气有关。
(3)浓硫酸具有吸水性,能除去水蒸气,又通入约4mLCO2,试管内的气体主要含有CO2、O2、N2,故填O2、N2。
(4)实验2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;实验5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,故填2、5。
(5)由实验5可知,在水、氧气、二氧化碳共存时,镁条才能变黑,故填需O2、CO2、水蒸气同时存在。
(6)常温下,氮气和稀有气体的化学性质很稳定,很难与其它物质发生反应,故填常温下,氮气和稀有气体的化学性质稳定。
(7)由实验5可知,镁条变黑的条件是镁条与氧气、二氧化碳和水共存,四种物质中共含镁、碳、氧、氢四种元素,所以镁条变黑后的生成物中一定含有这四种元素,故填Mg、C、O、H。