Question

19．老师做有关镁的实验时都会强调：镁是一种白色有金属光泽的金属，但拿出来的镁条总是有一层灰黑色的“外衣”，这层灰黑色的“外衣”是什么物质呢？

【做出猜想】
甲同学认为可能是MgO；
乙同学认为可能是Mg₂（OH）₂CO₃；
丙同学认为可能是Mg（OH）₂．
乙同学认为甲同学的猜想是错误的，你认为他的理由是因为氧化镁通常为白色固体．
【查阅资料】Mg（OH）₂和Mg₂（OH）₂C0₃在加热时都可以分解，产物均为氧化物．
【进行实验】
乙同学将镁条上打磨下来的灰黑色物质按如图1所示装置进行实验，几秒钟之后发现试管口有水珠出现，澄清石灰水变浑浊．
【讨论交流】
（1）根据澄清石灰水变浑浊的显性可知灰黑色物质在加热过程中有二氧化碳气体（填名称）生成．该气体使澄清石灰石变浑浊的化学反应方程式：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）乙同学做完上述实验，认真分析后认为丙同学的猜想也是错误的，理由是：石灰水变浑浊的现象可说明此变化过程中有二氧化碳生成，而氢氧化镁中根本不含碳元素．
（3）乙同学为进一步验证自己的判断，用如图2上述的装置进行实验，其中NaOH溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳；经过近一个月的观察，试管中镁条基本无变化．由此可认为：参与镁形成灰黑色的“外衣”的物质之一是二氧化碳，由此认定灰黑色外衣“的成分含有Mg₂（OH）₂CO₃．
【实验反思】通过以上实验和分析，镁条的保存要注意密封保存．
【拓展延伸】乙同学按如图所示装置进行实验，十几秒钟后，水珠不再明显增加，1分钟之后，试管中的物质突然“噗”的一声燃烧起来，出现红热，瞬间反应停止，并有黑色物质粘附在试管壁上，你认为这种黑色物质是碳．

Answer 1

分析 【做出猜想】
镁条总是有一层灰黑色的“外衣”，因此不是白色固体氧化镁；
【讨论交流】
（1）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，使澄清石灰水变浑浊，
（2）根据质量守恒定律分析；
（3）NaOH溶液会与二氧化碳反应；
【实验反思】镁条要密封保存；
【拓展延伸】镁可以在二氧化碳中燃烧．

解答 解：【做出猜想】
镁条总是有一层灰黑色的“外衣”，因此不是白色固体氧化镁；故答案为：因为氧化镁通常为白色固体
【讨论交流】
（1）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；使澄清石灰水变浑浊，故答案为：二氧化碳；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）按图所示装置进行实验，发现试管口有液滴出现，澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，而氢氧化镁中根本不含碳元素；故答案为：石灰水变浑浊的现象可说明此变化过程中有二氧化碳生成，而氢氧化镁中根本不含碳元素；
（3）用图2所示的装置进行实验，其中NaOH溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳，经过近一个月的观察，试管中镁条基本无变化．由此可认为与二氧化碳有关；故答案为：吸收空气中的二氧化碳；
【实验反思】镁条要密封保存；故答案为：密封保存；
【拓展延伸】Mg₂（OH）₂CO₃当完全分解后，内部的镁达到着火点，会在二氧化碳中燃烧，生成氧化镁和碳，黑色物质是碳，故答案为：碳．

点评 化学变化前后，原子的种类不变，原子个数没有增减，因此反应前后物质的总质量相等；有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；本考点主要出现在实验题中．