Question

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。某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。

（1）提出假设

实验I：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。

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：白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO₃·yMg(OH)₂]。

（2）设计定性实验确定产物并验证猜测：

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	能安静燃烧、产生淡蓝色火焰	气体成分为______
实验Ⅲ	取实验I中的白色不溶物，洗涤，加入足量     ‚	ƒ	白色不溶物可能含有MgCO3
实验Ⅳ	取实验I中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液	产生白色沉淀	溶液中存在   ④  离子

（3）为进一步确定实验I的产物，设计定量实验方案，如图所示：

称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 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。实验前后装置A增重1.8 g，装置B增重8.8 g，试确定白色不溶物的化学式                          。

（4）请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和NaHCO₃溶液反应产生大量气泡的原因_________。

Answer

（共9分）

（1）猜测1：Mg(OH)2 （1分）

（2）①氢气 ；②稀盐酸（合理均可）； 

③ 产生气泡，沉淀全部溶解 ；④CO2- 3（各1分）

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

（4）NaHCO3溶液中存在如下平衡：HCO- 3H+ +CO2- 3、H2OH++OH-；Mg和H+反应生成H2和Mg2+，Mg2+跟OH-、CO32-生成难溶物Mg(OH)2·2MgCO3，则H+、OH-、CO2- 3的浓度均降低，促使上述两平衡均向右移动。故Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气体H2。

【解析】

试题分析：

（1）由题可知猜测为Mg(OH)2

（2）①镁与水反应生成氢气。②检测碳酸盐一般加入盐酸。③看是否有二氧化碳生成。④溶液中有CO32-与Ca2+生成白色沉淀。

（3）根据题意可得关系式Mg(OH)2~H2O，MgCO3~CO2，n(H2O)=1.8g/18g/mol=0.1mol，n(CO2)=8.8g/44g/mol=0.2mol，可知为2MgCO3·Mg(OH)2  或 Mg(OH)2·2MgCO3  或Mg3(OH)2(CO3)2  。

（4）NaHCO3溶液中存在如下平衡：HCO- 3H+ +CO2- 3、H2OH++OH-；Mg和H+反应生成H2和Mg2+，Mg2+跟OH-、CO32-生成难溶物Mg(OH)2·2MgCO3，则H+、OH-、CO2- 3的浓度均降低，促使上述两平衡均向右移动。故Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气体H2。

考点：本题以实验探究为载体考查元素及其化合物性质、化学计算等相关知识。。