Question

資料顯示：鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案并驗(yàn)證產(chǎn)物、探究反應(yīng)原理。

(1)提出假設(shè)

實(shí)驗(yàn)Ⅰ：用砂紙擦去鎂條表面氧化膜，將其放入盛有適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的試管中，迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，溶液由淺紅變紅。

該同學(xué)對反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物做出如下猜測：

猜測1：白色不溶物可能為________________。

猜測2：白色不溶物可能為MgCO3。

猜測3：白色不溶物可能是堿式碳酸鎂[xMgCO3·yMg(OH)2]。

(2)設(shè)計(jì)定性實(shí)驗(yàn)確定產(chǎn)物并驗(yàn)證猜測：

實(shí)驗(yàn)序號	實(shí)驗(yàn)	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)Ⅱ	將實(shí)驗(yàn)Ⅰ中收集到的氣體點(diǎn)燃	能安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰	①氣體成分為________
實(shí)驗(yàn)Ⅲ	②取實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的白色不溶物，洗滌，加入足量________	③________________ __________________ __________________	白色不溶物可能含有MgCO3
實(shí)驗(yàn)Ⅳ	取實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液	產(chǎn)生白色沉淀	④溶液中存在________

 

(3)為進(jìn)一步確定實(shí)驗(yàn)Ⅰ的產(chǎn)物，設(shè)計(jì)定量實(shí)驗(yàn)方案，如圖所示：

 

稱取實(shí)驗(yàn)Ⅰ中所得干燥、純凈的白色不溶物22.6 g，充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，并使分解產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入裝置A和B中。實(shí)驗(yàn)后裝置A增重1.8 g，裝置B增重8.8 g，試確定白色不溶物的化學(xué)式：__________________________ ______________________________________________。

(4)請結(jié)合化學(xué)用語和化學(xué)平衡移動原理解釋Mg和飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物的原因：____________________________________。

 

Answer 1

　(1)Mg(OH)2

(2)①氫氣　②稀鹽酸(合理均可)　③產(chǎn)生氣泡，沉淀全部溶解　④CO32—

(3)2MgCO3·Mg(OH)2或Mg(OH)2·2MgCO3或Mg3(OH)2(CO3)2

(4)NaHCO3溶液中存在平衡：HCO32—H＋＋CO32—、H2OH＋＋OH－；Mg和H＋反應(yīng)生成H2和Mg2＋，Mg2＋跟OH－、CO32—反應(yīng)生成難溶物Mg(OH)2·2MgCO3，則H＋、OH－、CO32—的濃度均減小，促使上述兩平衡均向右移動

【解析】　(1)鎂與飽和碳酸氫鈉溶液的反應(yīng)，生成H2和白色不溶物，白色不溶物可能是Mg(OH)2或MgCO3或[xMgCO3·yMg(OH)2]。(2)能安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰的是氫氣；MgCO3中加入稀鹽酸，沉淀全部溶解，產(chǎn)生氣泡；加入氯化鈣溶液，有白色沉淀生成，證明含有CO32—。(3)濃硫酸增重說明生成物中有H2O，堿石灰增重說明生成物中有CO2，且Mg(OH)2與MgCO3的物質(zhì)的量之比為1∶2。(4)溶液中存在HCO3—H＋＋CO32—和H2OH＋＋OH－，Mg與H＋反應(yīng)生成H2和Mg2＋，Mg2＋與CO32—、OH－反應(yīng)生成沉淀Mg(OH)2·2MgCO3，兩平衡均正向移動。