Question

（2010•工业园区模拟）某同学发现老师在做镁和稀硫酸反应前，总是先用砂皮擦去镁条表面的灰黑色物质，然后才将银白色的镁条投入盛有足量稀硫酸的试管中．该同学在自己做该实验时，试着将未擦去表面灰黑色物质的镁条直接投入盛有足量稀硫酸的试管中，结果得到和老师基本一样的实验现象．则：
（1）镁和稀硫酸发生反应的化学方程式为______，该反应属于基本反应类型中的______反应；
（2）该同学和老师做的这两次实验，相同的实验现象是______
A．镁条表面有大量无色气泡    B．溶液变成浅绿色
C．反应结束后仍有固体剩余    D．试管壁会发烫
（3）镁条表面的黑色物质可能是镁与空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用的结果，且该黑色物质能发生和碱式碳酸铜类似的反应．现在想探究该黑色物质的组成，请你将主要的实验步骤及各实验步骤的且的填入下表（行数不够可自己添加，多的可着）：

	实验步骤	实验目的
1	收集一定量的黑色固体	为实验作准备
2
3

Answer

（1）镁可以置换出硫酸中的氢，属于置换反应；
（2）镁和硫酸反应生成氢气，反应放热；
（3）根据题中信息，该黑色物质可能是镁与空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用的结果，且该黑色物质能发生和碱式碳酸铜类似的反应，来设计实验．
【解析】
（1）镁和硫酸反应生成氢气，化学方程式为：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，符合置换反应的特点，属于置换反应；
（2）镁和硫酸反应生成氢气，且反应放热，可以观察到相同的实验现象是：A、镁条表面有大量无色气泡，D、试管壁会发烫；
（3）碱式碳酸铜加热生成氧化铜、二氧化碳和水，镁条表面的黑色物质具有类似的反应；可将一定量的黑色固体加热，将生成的气体先通入先通入盛有一定量无水硫酸铜的干燥管和一定量浓硫酸的洗气瓶，判断黑色物质中是否含有氢元素并计算氢元素的质量；将余下的气体通入一定量的澄清石灰水中，判断黑色物质中是否含有碳元素，并计算出碳元素的质量，根据氧元素、氢元素和黑色物质的质量确定是否含有氧元素．
故答案为 
（1）Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；  置换；    
（2）A、D；  
（3）

实  验  步  骤 实  验  目的
2 将一定量的黑色固体加热，将生成的气体先通入盛有一定量无水硫酸铜的干燥管和一定量浓硫酸的洗气瓶（1分） 判断黑色物质中是否有氢元素，并计算出氢元素的质量，为确定是否有氧元素作准备（1分）
3 将余下生成的气体通入一定量的澄清石灰水中（1分） 判断黑色物质中是否有碳元素，并计算出碳元素的质量，为确定是否有氧元素作准备（1分）
其它合理答案也给分 其它合理答案也给分