Question

【題目】鎂條在空氣中久置表面會變黑，某小組同學設計并進行實驗，探究鎂條變黑的條件．

【查閱資料】常溫下，亞硫酸鈉（Na2SO3）可與O2發生化合反應．
【猜想與假設】常溫下，鎂條變黑可能與O2、CO2、水蒸氣有關
【進行實驗】通過控制與鎂條接觸的物質，利用如圖裝置（鎂條長度為3cm，試管容積為20mL），分別進行下列5個實驗，并持續觀察20天．

編號	主要實驗操作	實驗現象
1	先充滿用NaOH濃溶液洗滌過的空氣再加入2mL濃硫酸	鎂條始終無明顯變化
2	加入2mLNaOH濃溶液	鎂條始終無明顯變化
3	先加入2mL濃硫酸再通入約4mLCO2	鎂條始終無明顯變化
4	先加入4mL飽和Na2SO3溶液再充滿CO2	鎂條始終無明顯變化
5	先加入2mL蒸餾水再通入約4mLCO2	鎂條第3天開始變黑至第20天全部變黑

（1）【解釋與結論】
實驗1和2中，NaOH濃溶液的作用是（用化學方程式表示）．
（2）實驗1的目的是 ．
（3）實驗3中，試管內的氣體主要含有CO2、 ．
（4）得出“鎂條變黑一定與CO2有關”結論，依據的兩個實驗是（填編號）．
（5）由上述實驗可推知，鎂條變黑的條件是 ．
（6）【反思與評價】
在猜想與假設時，同學們認為鎂條變黑與N2無關，其理由是 ．
（7）欲進一步證明鎂條表面的黑色物質中含有碳酸鹽，所需要的試劑是 ．

Answer 1

【答案】
（1）CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
（2）檢驗只用氧氣是否會使鎂條變黑
（3）氧氣、氮氣
（4）2、5
（5）水、二氧化碳、氧氣
（6）氮氣的化學性質不活潑，很難與其它物質反應
（7）稀鹽酸和澄清的石灰水
【解析】（1）常溫下，鎂條變黑可能與O2、CO2、水蒸氣有關，故要除去二氧化碳，氫氧化鈉溶液能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O．（2）常溫下，鎂條變黑可能與O2、CO2、水蒸氣有關，先充滿用NaOH濃溶液洗滌過的空氣再加入2mL濃硫酸，除去了二氧化碳和水蒸氣，實驗1的目的是檢驗只用氧氣是否會使鎂條變黑．（3）氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，濃硫酸檢驗吸水性，能除去水蒸氣，實驗3中，試管內的氣體主要含有CO2、氧氣、氮氣．（4）證明“鎂條變黑一定與CO2有關”，依據的兩個實驗是2、5，加入2mLNaOH濃溶液，鎂條始終無明顯變化，說明氧氣、水蒸氣不是鎂條變黑的條件；先加入2mL蒸餾水再通入約4mLCO2 ， 鎂條第3天開始變黑至第20天全部變黑，說明鎂條變黑一定與CO2有關．（5）由上述分析，結合常溫下，亞硫酸鈉（Na2SO3）可與O2發生化合反應，先加入4mL飽和Na2SO3溶液再充滿CO2 ， 能除去氧氣，鎂條始終無明顯變化，說明鎂條只與與二氧化碳、水接觸不會變黑；先加入2mL蒸餾水再通入約4mLCO2 ， 由上述實驗可推知，鎂條變黑的條件是水、二氧化碳、氧氣．（6）在猜想與假設時，同學們認為鎂條變黑與N2無關，因為氮氣的化學性質不活潑，很難與其它物質反應．（7）欲進一步證明鎂條表面的黑色物質中含有碳酸鹽，可選用稀鹽酸和澄清的石灰水，若產生氣泡，氣體能使澄清的石灰水變渾濁，說明含有碳酸鹽．
所以答案是：（1）CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；（2）檢驗只用氧氣是否會使鎂條變黑；（3）氧氣、氮氣；（4）2、5；（5）水、二氧化碳、氧氣；（6）氮氣的化學性質不活潑，很難與其它物質反應；（7）稀鹽酸和澄清的石灰水．