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(fā)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(xù)觀察20天。
編號 |
主要實驗操作 |
實驗現(xiàn)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 |
【解釋與結論】
(1)實驗1和2中,NaOH濃溶液的作用是
CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
。
(2)實驗3的目的是
濃硫酸具有吸水性,能除去水蒸氣;二氧化碳能與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應
濃硫酸具有吸水性,能除去水蒸氣;二氧化碳能與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應
。
(3)實驗4中,試管內的氣體主要含有CO
2、
N2
N2
。
(4)得出“鎂條變黑一定與CO
2有關”的結論,依據(jù)的兩個實驗是
2、5
2、5
(填編號)。
(5)由上述實驗可推知,鎂條變黑的條件是
H2O、O2、CO2
H2O、O2、CO2
。
(6)欲進一步證明鎂條表面的黑色物質中含有碳酸鹽,所需試劑是
稀鹽酸和澄清的石灰水
稀鹽酸和澄清的石灰水
。