Question

小明在網絡中看到鎂是航空工業的重要材料，欲通過實驗探究鎂的性質．
（1）小明推測鎂能與O₂反應、與稀鹽酸反應、與硫酸銅溶液反應，他的依據是______．
（2）小明設計了如下實驗對假設進行驗證．
①取一支試管，放入一根鎂條，加入一定量稀鹽酸，觀察到有無色氣體產生，發生反應的化學方程式為______．將鎂條換為鐵絲，重復上述操作，可觀察到產生氣體的速率______（填“變快”、“變慢”或“不變”）．
②另取一支試管，放入一根鎂條，加入一定量硫酸銅溶液，觀察到鎂條表面有少量氣泡產生，且有黑色物質生成．
（3）鎂條與硫酸銅溶液反應的現象讓小明感到困惑，他去圖書館查到相關資料：
資料1：硫酸銅溶液在配制時加入了少量硫酸；
資料2：當金屬粉末顆粒很小時，容易成為黑色；
資料3：實驗過程中發生了一系列復雜的反應，生成的黑色粉末可能是CuO、Cu中的一種或兩種．
①鎂條與硫酸銅溶液反應的實驗中產生的氣體可能為______．
②小明進一步設計實驗確定黑色粉末的成分，請在下表中補全實驗方案．

實驗操作	實驗現象	結論
將黑色粉末過濾、晾干后，分成兩份
將其中一份裝入硬質玻璃管中，向其中通入CO后，加熱，并將生成的氣體通入澄清石灰水中	澄清石灰水 變渾濁	結論I
將另一份置于坩堝中，稱其質量為m1，在空氣中加熱一段時間后冷卻，稱其質量為m2．	現象I	黑色粉末中含Cu

表中，結論I是______；現象I是______．

Answer 1

（1）鎂是金屬活動順序表中，位于氫前面的金屬因此可推測鎂能與O₂反應、與稀鹽酸反應、與硫酸銅溶液反應；
（2）鎂和稀鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，發生反應的化學方程式為Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑；因為在金屬活動性順序中，鐵排在鎂的后面，因此將鎂條換為鐵絲，重復上述操作，可觀察到產生氣體的速率變慢；
（3）①根據資料，硫酸銅溶液在配制時加入了少量硫酸，因此鎂條與硫酸銅溶液反應的實驗中產生的氣體可能為氫氣；
②根據澄清石灰水變渾濁說明通入一氧化碳加熱反應后生成了二氧化碳，二氧化碳是一氧化碳還原氧化銅得到的，因此結論是黑色粉末中含CuO；
根據結論“黑色粉末中含Cu”可知樣品在空氣中加熱一段時間后冷卻，樣品質量會增加．
故答案為：
（1）鎂是金屬活動順序表中，位于氫前面的金屬；
（2）Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑；變慢；
（3）①H₂；②黑色粉末中含CuO；樣品質量增加．