题目内容
（2013?房山区二模）课外小组的同学上网查阅有关金属资料时，看到镁与饱和碳酸氢钠溶液反应能生成一种无色气体和一种白色不溶物．于是产生疑问：产生的气体和白色不溶物是什么物质？在老师的帮助下，他们进行了如下探究．
探究一：产生的无色气体是什么物质？
探究二：产生的白色不溶物是什么物质？
【查阅资料】
（1）碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物．
（2）部分碱盐的溶解性表
说明：“溶”表示那种物质可溶于水，“不”表示不溶于水，“微”表示微溶于水
【猜想与假设】
猜测1：白色不溶物可能为Mg（OH）2
猜测2：白色不溶物可能为MgCO3
猜测3：白色不溶物可能是Mg （OH）2和MgCO3的混合物
【实验反思】
（1）实验小组的同学得出上述结论之后，认为对于镁与饱和碳酸氢钠溶液的反应，还有值得进一步探究的问题，该问题可能是
（2）通过上述实验说明，对于未知物成分的确定，可以采取两种不同的实验方法，这两种方法分别是
探究一：产生的无色气体是什么物质？
| 实验序号 | 实验操作 | 实验现象 | 解释及结论 | ||||||||
| 实验I | 用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量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 | 镁与饱和碳酸氢钠溶液反应能生成一种无色气体和一种白色不溶物 镁与饱和碳酸氢钠溶液反应能生成一种无色气体和一种白色不溶物 | ||||||||
| 实验Ⅱ | 将实验I中收集到的气体点燃，并在火焰上方罩一干、冷的小烧杯 | 气体安静燃烧、产生淡蓝色火焰， 烧杯内壁有无色小液滴生成 烧杯内壁有无色小液滴生成 ． |
该气体燃烧的化学方程式为 2H2+O2
2H2+O2 ．
|
【查阅资料】
（1）碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物．
（2）部分碱盐的溶解性表
| 阳离子﹨阴离子 | OH- | CO32- |
| Na+ | 溶 | 溶 |
| Mg2+ | 不 | 微 |
【猜想与假设】
猜测1：白色不溶物可能为Mg（OH）2
猜测2：白色不溶物可能为MgCO3
猜测3：白色不溶物可能是Mg （OH）2和MgCO3的混合物
| 实验序号 | 实验操作 | 实验现象 | 解释及结论 |
| 实验Ⅲ | 称取22.6g实验Ⅰ中所得的白色不溶物，加入足量 稀盐酸（或稀硫酸） 稀盐酸（或稀硫酸） ． |
固体溶解，产生无色气泡 | 白色不溶物中 含有 碳酸镁 碳酸镁 ． |
将产生气体全部通入装置A和B中（如图所示）． |
实验后装置B增重8.8g | 白色不溶物的 成分及质量分 别为 氢氧化镁5.8g、碳酸镁16.8g 氢氧化镁5.8g、碳酸镁16.8g ． |
（1）实验小组的同学得出上述结论之后，认为对于镁与饱和碳酸氢钠溶液的反应，还有值得进一步探究的问题，该问题可能是
反应是否放出热量
反应是否放出热量
．（2）通过上述实验说明，对于未知物成分的确定，可以采取两种不同的实验方法，这两种方法分别是
通过实验现象测定；通过质量测定
通过实验现象测定；通过质量测定
．分析：探究一：迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，可以说明镁与饱和碳酸氢钠溶液反应能生成一种无色气体和一种白色不溶物；气体安静燃烧、产生淡蓝色火焰，说明该气体具有可燃性，再根据质量守恒定律反应前后元素种类不变分析出是氢气，再根据方程式的写法写出方程式；
探究二：加入一种试剂产生气泡可知碳酸盐与酸反应产生二氧化碳，所以加入的是酸，有气泡产生，说明含有碳酸镁；根据B中碱石灰质量的增加量就是生成的二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算出碳酸镁的质量，剩余的就是氢氧化镁的质量；
【实验反思】可以根据两种物质的反应进行猜想，推测物质的方法有根据实验现象推测物质种类，根据测定物质的质量来推测各种物质种类．
探究二：加入一种试剂产生气泡可知碳酸盐与酸反应产生二氧化碳，所以加入的是酸，有气泡产生，说明含有碳酸镁；根据B中碱石灰质量的增加量就是生成的二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算出碳酸镁的质量，剩余的就是氢氧化镁的质量；
【实验反思】可以根据两种物质的反应进行猜想，推测物质的方法有根据实验现象推测物质种类，根据测定物质的质量来推测各种物质种类．
解答：解：
探究一：迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，可以说明镁与饱和碳酸氢钠溶液反应能生成一种无色气体和一种白色不溶物；气体安静燃烧、产生淡蓝色火焰，说明该气体具有可燃性，再根据质量守恒定律反应前后元素种类不变，该气体可能是氢气或一氧化碳，如果测定是一氧化碳时，燃烧后需要用到澄清石灰水，所以该气体是氢气；氢气燃烧的反应物是氢气和氧气，生成物是水，反应条件是点燃，所以方程式是2H2+O2
2H2O；
探究二：加入一种试剂产生气泡可知碳酸盐与酸反应产生二氧化碳，所以加入的是稀盐酸（或稀硫酸），有气泡产生，说明含有碳酸镁；B中碱石灰质量的增加量就是生成的二氧化碳的质量，所以生成二氧化碳的质量为8.8g，设生成8.8g二氧化碳，需要碳酸镁的质量为X则：
MgCO3+2HCl═MgCl2+H2O+CO2↑
84 44
X 8.8g
根据：
=
解得X=16.8g，所以含有氢氧化镁质量为：22.6g-16.8g=5.8g；
【实验反思】可以根据两种物质的反应进行猜想例如反应是否放出热量，推测物质的方法有根据实验现象推测物质种类，根据测定物质的质量来推测各种物质种类．
故答案为：探究一：
探究二：
【实验反思】反应是否放出热量；通过实验现象测定；通过质量测定．
探究一：迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，可以说明镁与饱和碳酸氢钠溶液反应能生成一种无色气体和一种白色不溶物；气体安静燃烧、产生淡蓝色火焰，说明该气体具有可燃性，再根据质量守恒定律反应前后元素种类不变，该气体可能是氢气或一氧化碳，如果测定是一氧化碳时，燃烧后需要用到澄清石灰水，所以该气体是氢气；氢气燃烧的反应物是氢气和氧气，生成物是水，反应条件是点燃，所以方程式是2H2+O2
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探究二：加入一种试剂产生气泡可知碳酸盐与酸反应产生二氧化碳，所以加入的是稀盐酸（或稀硫酸），有气泡产生，说明含有碳酸镁；B中碱石灰质量的增加量就是生成的二氧化碳的质量，所以生成二氧化碳的质量为8.8g，设生成8.8g二氧化碳，需要碳酸镁的质量为X则：
MgCO3+2HCl═MgCl2+H2O+CO2↑
84 44
X 8.8g
根据：
| 84 |
| 44 |
| X |
| 8.8g |
【实验反思】可以根据两种物质的反应进行猜想例如反应是否放出热量，推测物质的方法有根据实验现象推测物质种类，根据测定物质的质量来推测各种物质种类．
故答案为：探究一：
| 实验序号 | 实验操作 | 实验现象 | 解释及结论 | ||||
| 实验I | 用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量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 | 镁与饱和碳酸氢钠溶液反应能生成一种无色气体和一种白色不溶物 | ||||
| 实验Ⅱ | 将实验I中收集到的气体点燃，并在火焰上方罩一干、冷的小烧杯 | 气体安静燃烧、产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有无色小液滴生成． | 该气体燃烧的化学方程式为 2H2+O2
|
| 实验序号 | 实验操作 | 实验现象 | 解释及结论 |
| 实验Ⅲ | 称取22.6g实验Ⅰ中所得的白色不溶物，加入足量 稀盐酸（或稀硫酸）． | 固体溶解，产生无色气泡 | 白色不溶物中 含有 碳酸镁． |
| 将产生气体全部通入装置A和B中（如图所示）． |
实验后装置B增重8.8g | 白色不溶物的 成分及质量分 别为 氢氧化镁5.8g、碳酸镁16.8g． |
点评：本题难度较大，考查全面，从定性和定量两个方面测定物质的种类，关键在于知道碳酸根离子与酸反应能产生二氧化碳．
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