Question

（2012?百色二模）某化学兴趣小组的同学想验证Mg与CO₂的反应．可以选用的药品：浓硫酸、稀盐酸、稀硫酸、镁粉、大理石、澄清石灰水、饱和NaHCO₃溶液、饱和Na₂CO₃溶液可以选用的装置：如右图所示（必要时装置可重复使用，彼此连接成一套完整的实验装置）
（1）请将所选用装置的字母代号按完整实验装置由前至后的顺序从上至下依次填入表格中，并填写装置中所加入的试剂及其作用（可以不填满）．

选用的装置	加入的剂	作用
A	稀盐酸、大理石	产生CO2气体
B	饱和的NaHCO3溶液	除去二氧化碳中的氯化氢杂质
B	浓H2SO4	干燥二氧化碳气体
C	镁粉	镁和二氧化碳反应
B	澄清石灰水	吸收多余CO2

（2）A装置中发生反应的离子方程式为

CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O

；C装置中发生反应的化学方程式为

2Mg+CO₂

△   .

2MgO+C

．
（3）给C装置加热之前的前一步操作应该是

打开A中分液漏斗的活塞，滴加稀盐酸，用生成的CO₂排净装置中的空气

，这样做的目的是

防止空气中的氧气与镁反应

．
（4）实验结束后，一同学将C装置中的固体小心收集在试管中．以此进一步检验Mg与CO₂的反应确实发生．检验方法是：

往试管中加入足量的稀硫酸，充分反应后，有黑色固体剩余，证明镁与二氧化碳的反应确实发生

．

Answer 1

分析：（1）验证Mg与二氧化碳的反应首先制备二氧化碳气体，并除杂、干燥，在加热条件下进行反应；
（2）盐酸与碳酸钙固体反应生成二氧化碳气体；C装置中发生Mg与二氧化碳反应；
（3）反应时应先通入二氧化碳气体除去装置内的氧气；
（4）镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，碳和硫酸不反应．

解答：解：（1）验证Mg与二氧化碳的反应首先制备二氧化碳，因为块状石灰石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，包裹在石灰石的周围，阻止反应的进行，所以不能用硫酸，用盐酸和大理石反应CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，然后通入饱和NaHCO₃溶液除去HCl，用浓硫酸干燥后在加热条件下反应，
故答案为：

选用的装置	加入的试剂	作用
A	稀盐酸、大理石	产生CO2气体
B	饱和NaHCO3溶液	除去二氧化碳中的氯化氢杂质
B	浓H2SO4	干燥二氧化碳气体
C	镁粉	镁和二氧化碳反应

（2）盐酸与碳酸钙固体反应CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑生成二氧化碳气体，反应的离子方程式为CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，C装置中镁与二氧化碳反应生成白色粉末，管壁上附着黑色颗粒，并发出耀眼的白光，反应方程式为2Mg+CO₂

△   .

2MgO+C，
故答案为：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；2Mg+CO₂

△   .

2MgO+C；
（3）反应时应先通入二氧化碳气体除去装置内的氧气，防止空气中氧气与镁反应而干扰实验现象和结论，给C装置加热之前的前一步操作应该是打开A中分液漏斗的活塞，滴加稀盐酸，用生成的CO₂排净装置中的空气，
故答案为：打开A中分液漏斗的活塞，滴加稀盐酸，用生成的CO₂排净装置中的空气；防止空气中的氧气与镁反应；
（4）镁与二氧化碳反应2Mg+CO₂

△   .

2MgO+C，检验Mg与CO₂的反应确实发生，需检验其反应产物，利用氧化镁能和稀硫酸反应，碳和稀硫酸不反应检验，所以检验方法是往试管中加入足量的稀硫酸，充分反应后，有黑色固体剩余，证明镁与二氧化碳的反应确实发生，
故答案为：往试管中加入足量的稀硫酸，充分反应后，有黑色固体剩余，证明镁与二氧化碳的反应确实发生．

点评：本题考查镁的实验探究问题，在设计实验时需考虑实验的严密性和合理性，在检验产物时，应根据产物的性质来进行检验，掌握镁的化学性质是解答的关键，题目难度中等．