Question

【题目】金属材料在生产、生活中广泛应用，有许多性质等内容需要探究。

（1）下表提供了在一定条件下，水能否与一些金属发生反应的信息。

①请根据金属活动性顺序和表中的已知信息，将表格填写完整。

物质	钠与冷水	镁与冷水	镁与水蒸汽	铁与冷水	铁与水蒸气
能否发生反应	剧烈反应	缓慢反应	____________	不反应	加热条件下能反应

②虽然铁在常温下与水不反应，但铁制品在潮湿的环境中很容易生锈。某同学进行了如右图所示实验。一周以后发现铁钉表面锈蚀。在右图中a、b、c三处， 锈蚀情况最严重的是___________（填字母）。

（2）镁条在空气中久置表面会变黑，某小组同学设计并进行实验，探究镁条变黑的条件。

【查阅资料】①常温下，亚硫酸钠（Na2SO3）可与O2发生化合反应；

②浓硫酸具有吸水性。

【猜想与假设】常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。

【进行实验】通过控制与镁条接触的物质，利用如图装置（镁条长度为3cm，试管容积为20mL），分别进行下列5个实验， 并持续观察20天。

编号	主要实验操作	实验现象
1	先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气； 再加入2mL浓硫酸	镁条始终无明显变化
2	加入2mLNaOH浓溶液	镁条始终无明显变化
3	先加入2mL浓硫酸； 再通入约4mLCO2	镁条始终无明显变化
4	先加入4mL饱和Na2SO3溶液； 再充满CO2	镁条始终无明显变化
5	先加入2mL蒸馏水； 再通入约4mLCO2	镁条第3天开始变黑， 至20天全部变黑

【解释与结论】

①实验1和2中，NaOH浓溶液的作用是___________________（用化学方程式表示）。

②实验1的目的是______________。

③实验3中，试管内的气体主要含有CO2、_______________。

④得出“镁条变黑一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是_________（填编号）。

⑤由上述实验可推知，镁条变黑的条件是_________________。

【反思与评价】

⑥在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，其理由是________________。

⑦欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，所需试剂是_________________。

Answer 1

【答案】 剧烈反应 b NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 检验只用O2是否会使镁条变黑 O2（N2可填写可不填写） 2、5 H2O、CO2、O2 常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质反应 稀盐酸和澄清石灰水

【解析】(1).根据表格可以发现，铁与冷水不反应，与水蒸气能反应，说明温度影响反应的进行，在金属活动性顺序中镁在铁的前面，活动性比铁强，故镁能与水蒸气反应， (2). 铁生锈是铁与氧气、水三种物质共同作用的结果，b处三种物质接触最充分，生锈最严重； (3). NaOH浓溶液的作用是是吸收二氧化碳，反应方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O (4). 实验1中用浓硫酸除掉了水，用氢氧化钠除掉了二氧化碳，所以目的是检验只用O2是否会使镁条变黑 (5). 实验3中，用浓硫酸除掉了水，试管内的气体主要含有CO2、O2， (6). 实验2中除掉了二氧化碳，镁条始终无明显变化；实验5中先加入2mL蒸馏水，再通入约4mLCO2，镁条第3天开始变黑，至20天全部变黑；因此得出“镁条变黑一定与CO2有关”的结论，依据的两个实验是. 2、5 (7). 由上述实验可推知，镁条变黑的条件是H2O、CO2、O2 (8). 镁条变黑与N2无关，其理由是常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质反应 (9). 欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，所需试剂是稀盐酸和澄清石灰水，加入盐酸生成气体，将气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊。