Question

12．鎂是一種銀白色有金屬光澤的金屬．但從實驗室拿出的鎂條表面總有一層灰黑色的“外衣”．
【提出問題】這層灰黑色的外衣是什么物質(zhì)呢？
【查閱資料】無水硫酸銅是白色的固體，遇水會變成藍(lán)色．
【猜    想】
猜想1：灰黑色物質(zhì)可能是MgO
猜想2：灰黑色物質(zhì)可能是Mg₂（OH）₂CO₃
猜想3：灰黑色物質(zhì)可能是Mg（OH）₂
上述猜想中，肯定不成立的是猜想1，理由是氧化鎂通常為白色固體．
【實驗探究】取灰黑色物質(zhì)按如圖流程進(jìn)行實驗：

【問題討論】
（1）無水硫酸銅變藍(lán)色，說明灰黑色物質(zhì)加熱分解產(chǎn)生了H₂O．
（2）澄清石灰水變渾濁，說明灰黑色固體加熱產(chǎn)生了CO₂，所以猜想1、3不成立．
（3）灰黑色物質(zhì)加熱發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg₂（OH）₂C0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
（4）請你推測：鎂表面的灰黑色物質(zhì)，是鎂與空氣中的O₂、H₂0、CO₂（寫化學(xué)式）發(fā)生反應(yīng)生成的，其理論依據(jù)是質(zhì)量守恒定律．

Answer 1

分析 【猜想】根據(jù)物質(zhì)顏色對猜想進(jìn)行判斷；
（1）無水硫酸銅遇水變藍(lán)色；
（2）二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析．
（3）根據(jù)（1）（2）結(jié)論分析；
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，分析鎂變黑的原因．

解答 解：【猜想】氧化鎂通常為白色固體與鎂表面呈灰色的現(xiàn)實不相符，因此猜想不成立；
（1）無水硫酸銅遇水變藍(lán)色，說明灰黑色物質(zhì)加熱分解產(chǎn)生了水；
（2）二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，說明灰黑色固體加熱產(chǎn)生了二氧化碳；所以猜想2不成立；
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，灰黑色固體中含有碳、氫、氧元素；二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，是因為二氧化碳能和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（3）根據(jù)（1）（2）得出結(jié)論：Mg₂（OH）₂C0₃加熱分解的產(chǎn)生均為氧化物，則分解生成MgO、H₂O、CO₂三種物質(zhì)，方程式為：Mg₂（OH）₂C0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
（4）灰黑色物質(zhì)中含有鎂元素、氫元素、氧元素和碳元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，碳元素來自于二氧化碳，氫元素來自于水，鎂和空氣中的氧氣、水和二氧化碳反應(yīng)生成了堿式碳酸鎂．
故答案為：【猜想】氧化鎂通常為白色固體；
（1）H₂O；
（2）二氧化碳；1、3；
（3）Mg₂（OH）₂C0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
（4）H₂0、CO₂；質(zhì)量守恒定律．

點評 實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎(chǔ)．