题目内容
资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
（1）提出假设
实验I：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。
该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测：
猜测1：白色不溶物可能为 。
猜测2：白色不溶物可能为MgCO3。
猜测3：白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。
（2）设计定性实验确定产物并验证猜测：
| 实验序号 | 实验 | 实验现象 | 结论 |
| 实验Ⅱ | 将实验I中收集到的气体点燃 | 能安静燃烧、产生淡蓝色火焰 | 气体成分为___?___ |
| 实验Ⅲ | 取实验I中的白色不溶物，洗涤，加入足量 ? | ? | 白色不溶物可能含有MgCO3 |
| 实验Ⅳ | 取实验I中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液 | 产生白色沉淀 | 溶液中存在 ④ 离子 |
称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8 g，装置B增重8.8 g，试确定白色不溶物的化学式 。
（4）请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因_________。
（共9分）
（1）猜测1：Mg(OH)2（1分）
（2）①氢气 ；②稀盐酸（合理均可）；
③产生气泡，沉淀全部溶解 ；④CO2- 3（各1分）
（3） 2MgCO3·Mg(OH)2 或 Mg(OH)2·2MgCO3 或 Mg3(OH)2(CO3)2
（4）NaHCO3溶液中存在如下平衡：HCO- 3
H+ +CO2- 3、H2OH++OH-；Mg和H+反应生成H2和Mg2+，Mg2+跟OH-、CO32-生成难溶物Mg(OH)2·2MgCO3，则H+、OH-、CO2- 3的浓度均降低，促使上述两平衡均向右移动。故Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气体H2。
解析试题分析：
（1）由题可知猜测为Mg(OH)2
（2）①镁与水反应生成氢气。②检测碳酸盐一般加入盐酸。③看是否有二氧化碳生成。④溶液中有CO32-与Ca2+生成白色沉淀。
（3）根据题意可得关系式Mg(OH)2~H2O，MgCO3~CO2，n(H2O)=1.8g/18g/mol=0.1mol，n(CO2)=8.8g/44g/mol=0.2mol，可知为2MgCO3·Mg(OH)2 或 Mg(OH)2·2MgCO3 或Mg3(OH)2(CO3)2 。
（4）NaHCO3溶液中存在如下平衡：HCO- 3H+ +CO2- 3、H2OH++OH-；Mg和H+反应生成H2和Mg2+，Mg2+跟OH-、CO32-生成难溶物Mg(OH)2·2MgCO3，则H+、OH-、CO2- 3的浓度均降低，促使上述两平衡均向右移动。故Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气体H2。
考点：本题以实验探究为载体考查元素及其化合物性质、化学计算等相关知识。。
工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质），并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体，其工艺流程为：
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
| 氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
| 开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 5.4 |
| 沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.0 |
（1）在“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是 。
（2）在“除杂I”步骤中，需再加入适量H2O2溶液，目的是将Fe2+氧化为 ，便于调节溶液的pH使铁元素转化为氢氧化物沉淀除去。为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，应控制溶液的pH范围为 ～ 。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是静置片刻，取少量上层清液，滴加 溶液，若不出现血红色，表明Fe3+沉淀完全。
（3）加入Zn粉的作用是除去溶液中的 。
CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生蓝绿色沉淀，以下是某兴趣小组对沉淀组成的探究。
【提出假设】
假设1：沉淀为Cu (OH)2
假设2：沉淀为
假设3：沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为nCuCO3·mCu (OH)2]
【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解（假设均不含结晶水）。
【定性探究】
步骤1：将所得悬浊液过滤，用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，风干；
步骤2：甲同学取一定量固体，用气密性良好的如下装置（夹持仪器未画出）进行定性实验；
（1）若反应后A中蓝绿色固体变黑，C中无明显现象，证明假设 成立。
（2）乙同学认为只要将上图中B装置的试剂改用下列某试剂后，便可验证上述所有假设，该试剂是 （填代号）。
a．浓硫酸 b．无水CuSO4 c．碱石灰 d．P2O5
（3）乙同学更换B试剂后验证假设3成立的实验现象是 。
【定量探究】
（4）乙同学进一步探究假设3中固体的组成：
①乙同学查得一些物质在20℃的数据（如下表）后，将C中的澄清石灰水改为Ba(OH)2溶液，其原因是 （双选，填代号）
| 溶解度(S)/g | 溶度积(Ksp) | 摩尔质量(M)/g·mol－1 | |||
| Ca(OH)2 | Ba(OH)2 | CaCO3 | BaCO3 | CaCO3 | BaCO3 |
| 0.16 | 3.89 | 2.9×10-9 | 2.6×10-9 | 100 | 197 |
b．Ba(OH)2为强碱，Ca(OH)2为弱碱
c．吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3，测量误差小
d．相同条件下，CaCO3的溶解度明显大于BaCO3
②若所取蓝绿色固体质量为54.2 g，实验结束后装置B的质量增加5.4 g，C中的产生沉淀的质量为39.4 g。则该蓝绿色固体的化学式为 。
某校化学小组的同学进行以碳棒为电极电解氯化铜溶液时发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外，还有少量白色物质析出。为探究阴极碳棒上的产物，设计了如下过程：
Ⅰ、有关资料
铜的化合物颜色性质如下：
| 物质 | 颜色、性质 | 物质 | 颜色、性质 |
| 氢氧化铜Cu(OH)2 | 蓝色固体不溶于水 | 硫酸铜（CuSO4） | 溶液呈蓝色 |
| 氧化亚铜（CuO） | 红色固体不溶于水 | 氯化铜（CuCl2） | 溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色 |
| 氯化亚铜（CuCl） | 白色固体不溶于水 | 碱式氯化铜 | 绿色固体不溶于水 |
（1）提出假设：①红色物质一定有铜，还可能有Cu2O；②白色物质为铜的化合物，其化学式可能为CuCl
（2）实验验证：取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒，洗涤、干燥，连接下列装置进行实验，验证阴极产物
实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，无水硫酸铜不变色。
①碳棒上的红色物质是否有Cu2O （填“是”或“否”），理由是
；②在c装置后将气体通入 中，若出现白色沉淀，可说明提出假设②中的白色物质一定存在；③写出装置b中发生反应的化学方程式：
。
（3）问题讨论：
①电解CuCl2溶液后的阴极上发生的反应为：Cu2++2e-＝Cu和 ；②用石墨电极电解饱和硫酸铜溶液，观察阴极碳棒表面出现的现象红色物质附着，无白色物质，加入 后继续电解，出现白色物质。
