Question

12．镁是一种银白色有金属光泽的金属．但从实验室拿出的镁条表面总有一层灰黑色的“外衣”．
【提出问题】这层灰黑色的外衣是什么物质呢？
【查阅资料】无水硫酸铜是白色的固体，遇水会变成蓝色．
【猜    想】
猜想1：灰黑色物质可能是MgO
猜想2：灰黑色物质可能是Mg₂（OH）₂CO₃
猜想3：灰黑色物质可能是Mg（OH）₂
上述猜想中，肯定不成立的是猜想1，理由是氧化镁通常为白色固体．
【实验探究】取灰黑色物质按如图流程进行实验：

【问题讨论】
（1）无水硫酸铜变蓝色，说明灰黑色物质加热分解产生了H₂O．
（2）澄清石灰水变浑浊，说明灰黑色固体加热产生了CO₂，所以猜想1、3不成立．
（3）灰黑色物质加热发生反应的化学方程式为Mg₂（OH）₂C0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
（4）请你推测：镁表面的灰黑色物质，是镁与空气中的O₂、H₂0、CO₂（写化学式）发生反应生成的，其理论依据是质量守恒定律．

Answer 1

分析 【猜想】根据物质颜色对猜想进行判断；
（1）无水硫酸铜遇水变蓝色；
（2）二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，根据质量守恒定律分析．
（3）根据（1）（2）结论分析；
（4）根据质量守恒定律，分析镁变黑的原因．

解答 解：【猜想】氧化镁通常为白色固体与镁表面呈灰色的现实不相符，因此猜想不成立；
（1）无水硫酸铜遇水变蓝色，说明灰黑色物质加热分解产生了水；
（2）二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，说明灰黑色固体加热产生了二氧化碳；所以猜想2不成立；
根据质量守恒定律可知，灰黑色固体中含有碳、氢、氧元素；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，是因为二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）根据（1）（2）得出结论：Mg₂（OH）₂C0₃加热分解的产生均为氧化物，则分解生成MgO、H₂O、CO₂三种物质，方程式为：Mg₂（OH）₂C0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
（4）灰黑色物质中含有镁元素、氢元素、氧元素和碳元素，根据质量守恒定律可知，碳元素来自于二氧化碳，氢元素来自于水，镁和空气中的氧气、水和二氧化碳反应生成了碱式碳酸镁．
故答案为：【猜想】氧化镁通常为白色固体；
（1）H₂O；
（2）二氧化碳；1、3；
（3）Mg₂（OH）₂C0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
（4）H₂0、CO₂；质量守恒定律．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．