小王同学对化学充满了兴趣，喜欢做各种实验．有一次他和其它同学对镁进行了一些研究：
【Ⅰ】他们用砂纸打磨掉表面灰黑色的物质，将其放入水中，未看到有明显的现象，改用酒精灯加热后，观察到表面有大量气泡，经验是氢气．他们又向溶液中滴加无色酚酞试液，发现酚酞变成红色，说明有
OH-
OH-
产生．该实验表明化学反应的发生和速率与
温度
温度
有关，许多物质的
反应速度
反应速度
随温度的升高而增大．
【Ⅱ】该小组成员开始研究镁带表面的灰黑色物质，小王大胆提出了三个假设：
假设1该物质是MgO；假设2该物质是Mg（OH）
2；假设3镁可能会象铜一样生成碱式碳酸镁．
但其它同这立即否定了他的假设1和2，因为根据所学的知识MgO，Mg（OH）
2都是
白
白
色固体．对于假设3，他们设计了如下方案
| 实验方案 |
实验现象 |
实验结论 |
|
|
证明有CO32- |
| 取样于试管，加热 |
|
证明有氢元素 |
【III】他们在取镁带表面灰黑色样品时感到比较困难，索性将表面发黑的镁带全部磨成粉末，放入干燥的硬质试管中加热，一段时间后，镁粉突然出现红热燃烧起来，反应停止后有少量黑色物质A粘在试管壁上，这黑色物质A中混有什么？他们查资料筛选出几条有价值的信息：
（1）2Mg+CO
2=2MgO+C； （2）C+2H
2SO
4（浓）=CO
2↑+SO
2↑+H
2O；（3）SO
2+Ca（OH）
2=CaSO
3↓（白）+H
2O．
试分析A物质为
C
C
，根据上述信息，他们又设计了下列实验，帮助他们完成实验报告：
| 实验方案 |
实验现象 |
实验结论 |
| 取反应后试管内样品，先滴加过量的 稀硫酸 稀硫酸 |
固体部分溶解 |
|
| 再 加热 加热 （填一具体的实验操作） |
黑色固体全部溶解 |
|
【Ⅳ】为验证碳和浓硫酸反应的三种产物，应将气体通过下列三种试剂（假设每步均完全）即：
气体→
无水硫酸铜
无水硫酸铜
→
高锰酸钾溶液
高锰酸钾溶液
→
澄清石灰水
澄清石灰水
；
（现象依次为）
白色固体变蓝
白色固体变蓝
、
紫红色褪去
紫红色褪去
、
澄清石灰水变浑浊
澄清石灰水变浑浊
【V】该兴趣小组的同学进一步又查出胃药碱式碳酸镁有多种不同的组成，如Mg
2（OH）
2CO
3、Mg
4（OH）
2（CO
3）
3、Mg
5（OH）
2（CO
3）
4等．小红同学为确定碱式碳酸镁的组成，设计如图所示的实验：
实验步骤（1）按图组装置后，首先进行的操作是
检查装置的气密性
检查装置的气密性
．E处干燥管内盛放的药品是
碱石灰
碱石灰
，其作用是
防止空气中的水蒸气进入装置
防止空气中的水蒸气进入装置
．
实验步骤（2）称取样品31g，并将其放入硬质玻璃管中，称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量为87.6g，装碱石灰的U型管D的质量为74.7g．
实验步骤（3）打开活塞
K1K2
K1K2
，关闭
K3
K3
，缓慢鼓入空气数分钟．
实验步骤（4）关闭活塞
K1K2
K1K2
，打开
K3
K3
，点燃酒精灯加热至不再产生气体为止．
实验步骤（5）打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，称得洗气瓶C的质量为89.4g，U型管D的质量为87.9g，则该碱式碳酸镁的化学式为
Mg4（OH）2CO3
Mg4（OH）2CO3
．
【Ⅵ】小明认为其化学式可用Mgx（OH）
2（CO
3）y表示，根据化合价规律，x和y的关系是
x=y+1
x=y+1
，写出该物质分解的方程式：
Mgx（OH）
2（CO
3）
yxMgO+H
2O+yCO
2↑
Mgx（OH）
2（CO
3）
yxMgO+H
2O+yCO
2↑
小明设计了两套方案（忽略装置中原来的气体）
方案I：只测定分解后生成的水，连接方案是A→C→B，则C中盛放的药品是
浓硫酸
浓硫酸
，B中盛放的药品是
氯化钙固体
氯化钙固体
方案II：只测定分解生成的CO
2的质量，连接方案是A→C→B→C，则B中的药品是
碱石灰
碱石灰
，最后连接的C中的药品是
氢氧化钠溶液
氢氧化钠溶液
请你设计出更简单的实验方法
加热碱式碳酸镁称量反应前后固体质量
加热碱式碳酸镁称量反应前后固体质量
．
若取样品7.88克，方案I测得生成水0.36g，方案II测得生成CO
2 3.52g，请你选择实验数据，通过计算得出碱式碳酸镁的化学式．
挑战100单元检测试卷系列答案
“实验探究，培养创新精神”一直是我们的追求，愿同学们动脑筋、善于总结、大胆实验，现有一套如图简易装置，请大家小组合作探究．（B处实验药品根据需要自己选择）