题目

题型：不详难度：来源：

(15分)资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验I：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深。
（1）该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测：
猜测1：白色不溶物可能为　　　　　   
猜测2：白色不溶物可能为MgCO₃
猜测3：白色不溶物可能为碱式碳酸镁[xMg(OH)₂•yMgCO₃]
（2）为了确定产物成份(包括产生的气体、白色不溶物及溶液中溶质)，进行以下定性实验。请填写表中空白：

实验序号	实  验	实验现象	结  论
实验Ⅱ	将实验I中收集到的气体点燃	安静燃烧，火焰呈淡蓝色	气体成分为　  ①
实验Ⅲ	将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤，取少量加入足量   ②	③	白色不溶物中含有MgCO3
实验Ⅳ	取实验Ⅲ中的滤液，向其中加入适 量　 ④　  稀溶液	产生白色沉淀，溶液红色变浅	溶液中存在CO32－离子

（3）为进一步确定实验I中白色不溶物的成分，进行以下定量实验，装置如图所示：

称取干燥、纯净的白色不溶物 4.52 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36 g，装置B增重1.76 g。
①装置C的作用是                                                   ；
②白色不溶物的化学式为　　　　　　　　              。
（4）根据以上（2）及（3）的定性定量实验，写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式
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答案

（1）猜测1： Mg(OH)₂(2分)
（2）①氢气(或H₂)(1分)　              
②稀盐酸(合理均可)(2分)　
③产生气泡，沉淀全部溶解　(2分)  
④CaCl₂或BaCl₂(2分)
（3）①防止空气中的水蒸气和CO₂进入装置B中，影响实验结果(2分)
②Mg(OH)₂•2MgCO₃　或　　Mg₃(OH)₂(CO₃)₂　(2分)　　　　　
（4）3Mg＋4NaHCO₃＋2H₂O= Mg(OH)₂• 2MgCO₃↓＋2Na₂CO₃＋3H₂↑(2分)

解析

试题分析：⑴根据猜测2、3的内容可确定猜测1为“白色不溶物可能为Mg(OH)₂”；
⑵实验Ⅱ：根据气体的火焰呈淡蓝色，可确定气体的成分为氢气；
实验Ⅲ：结合Mg(OH)₂、MgCO₃的性质，可用稀盐酸等与其反应，若产生气泡，且沉淀全部溶解，说明白色不溶物中含有MgCO₃；
实验Ⅳ：要证明溶液中存在CO₃^2－离子，可向实验Ⅲ的滤液中加入CaCl₂或BaCl₂，观察是否产生白色沉淀来证明；
⑶①装置末端用碱石灰吸收空气中水蒸气和CO₂，防止其进入装置B中，影响实验结果；
②根据xMg(OH)₂•yMgCO₃的灼烧反应：xMg(OH)₂•yMgCO₃(x＋y)MgO＋xH₂O＋yCO₂
有n(H₂O)=；n(CO₂)=，则x：y=1：2，即得白色不溶物的化学式为Mg(OH)₂•2MgCO₃或Mg₃(OH)₂(CO₃)₂。
⑷综上可得该反应的反应物有Mg、NaHCO₃，生成物有Mg(OH)₂• 2MgCO₃、Na₂CO₃、H₂，最后根据观察法将其配平。