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...

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：

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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_________。

（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。。

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考点分析：

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X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素，其原子序数依次增大。有关信息如下表:

X	动植物生长不可缺少的元素，是蛋白质的重要成分
Y	地壳中含量居第一位
Z	短周期中其原子半径最大
Q	生活中大量使用其合金制品，工业上可用电解其氧化物的方法制备
M	海水中大量富集的元素之一，其最高正化合价与负价的代数和为6

（1）X的气态氢化物的大量生产曾经解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题，请写出该气态氢化物的电子式____________。

（2）已知₃₇Rb和₅₃I都位于第五周期，分别与Z和M同一主族。下列有关说法正确的是____________（填序号）。

A．原子半径： Rb>I

B．RbM中含有共价键

C．气态氢化物热稳定性：M>I

D．Rb、Q、M的最高价氧化物对应的水化物可以两两发生反应

（3）化合物QX导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。抗熔融金属侵蚀的能力强，是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料。有关化合物QX的制备及化学性质如下（所有热量数据均已折合为25℃、101.3 kPa条件下的数值）

可用Q和X的单质在800 ~ 1000℃制得，每生成1 mol QX，吸收a kJ的热量。

可用Q的氧化物、焦炭和X的单质在1600 ~ 1750℃生成QX，每生成1 mol QX，消耗18 g碳，吸收b kJ的热量。

请根据上述信息写出在理论上Q的氧化物跟焦炭反应生成Q单质和CO的热化学方程式________________。

（4）X、Y组成的一种无色气体遇空气变为红棕色。将标准状况下40 Ｌ该无色气体与15 Ｌ氧气通入一定浓度的NaOH溶液中，恰好被完全吸收，同时生成两种盐。请写出该反应的离子方程式。

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试题属性

题型：实验题
难度：压轴