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，利用如图装置（镁条长度为3cm，试管容积为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 | 镁条始终无明显变化 |
② | 加入2mL NaOH浓溶液 | 镁条始终无明显变化 |
③ | 先加入2mL浓硫酸 | 镁条始终无明显变化 |
④ | 先加入4mL饱和Na2SO3溶液 | 镁条始终无明显变化 |
⑤ | 先加入2mL蒸馏水 | 镁条第3天开始变黑 |
【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）【反思与评价】
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。
【答案】
（1）2NaOH + CO2= Na2CO3+ H2O
（2）氧气一种气体不能使镁条变黑
（3）2、5
（4）HCl
【解析】（1）实验1和2中，NaOH浓溶液的作用是与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，吸收二氧化碳，反应方程式为：2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O。（2）实验1中，先用NaOH浓溶液洗涤的空气。除掉二氧化碳，再加入2mL浓硫酸除掉水，镁条始终无明显变化，证明只有氧气，没有二氧化碳和水时不生锈。（3）得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论，依据的两个实验是2中没有二氧化碳不生锈，5有二氧化碳生锈了。（4）证明碳酸盐的方法是向样品中加入足量稀盐酸，如果产生气体，将气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，证明有碳酸盐。
故答案为：2NaOH + CO2= Na2CO3+ H2O；氧气一种气体不能使镁条变黑；2、5；HCl。本题主要考察金属镁和二氧化碳的性质，吸收二氧化碳选择氢氧化钠，检验二氧化碳选择澄清石灰水。
