Question

在集气瓶内放入一装有少量酒精（C₂H₅OH）的蒸发皿，先点燃蒸发皿内的酒精，再将经打磨过的光亮镁条伸入集气瓶内点燃．可看到镁条剧烈燃烧，在瓶底白色固体粉末中夹杂着少量黑色固体，瓶内壁也附着一些黑色固体．（如图）
甲同学将生成物取出，用足量的盐酸处理，结果发现白色物质溶解，黑色物质不溶．由此他猜测：黑色物质是原来镁条中所含的杂质．
乙同学没有轻易赞同甲同学的意见，他通过查找资料，知道镁与空气中三种人们熟知的气体都会发生反应．他推断：这黑色物质是碳．
请回答下列问题：
（1）先点燃蒸发皿内的酒精，对后续实验的作用和影响是
①______；②______．
（2）实验中，在集气瓶底铺一层细砂的作用是______．
（3）请设计-个实验：验证甲同学的猜想是否正确．实验的方法是______．
（4）写出集气瓶内发生反应的化学方程式：①______ 2CO₂+3H₂

Answer

运用镁的化学性质和题中信息结合课本上相关知识既能较快得出正确答案．如（1）先点燃酒精，燃烧放出大量的热并且生成二氧化碳，从而引燃镁条，生成的二氧化碳和镁反应．（2）做铁丝实验时试剂瓶铺有细砂作用一样．（3）镁条能与盐酸反应，若镁条全反应没有剩余，证明不含杂质．（4）瓶内反应有：酒精燃烧，镁条与氧气反应，镁条与氮气反应．
【解析】
（1）先点燃酒精，燃烧放出大量的热并且生成二氧化碳故答案：①便于引燃镁条；②酒精燃烧产生的二氧化碳聚集在集气瓶内，为镁与较多的二氧化碳反应创造条件．
在验证氧气与铁反应的实验中也在集气瓶底铺少量的细砂，作用和这里是一样的，故（2）答案：避免集气瓶因受热不均而破裂（或防止温度太高炸裂瓶底）．
镁条中若含有杂质不能和酸反应，故（3）答案：将镁条直接与过量（或足量）的盐酸反应，镁条完全溶解，若无黑色物质残留，说明甲同学的猜测不能成立．
题中信息告诉我们镁与空气中三种人们熟知的气体都会发生反应，（4）答案：酒精燃烧：C2H5OH+3O22CO2+3H2
镁条燃烧：2Mg+O22MgO，2Mg+CO22Mg0+C（写3Mg+N2Mg3N2也可）