16. (2025·镇江二模)镁与饱和 NaHCO₃溶液反应产生大量气体,过滤得到无色滤液和白色沉淀。
(1)收集气体经 (填操作)后点燃,产生淡蓝色火焰,再通入澄清石灰水,无现象,则气体是 H₂。
(2)取少量无色滤液,滴加 BaCl₂溶液,产生白色沉淀且无气泡,滤液中的溶质是。
探究白色沉淀的成分。
【资料 1】
Mg(OH)₂、MgCO₃受热均易分解,分别生成两种氧化物。
【猜想】
白色固体可能为:①Mg(OH)₂;②MgCO₃;③Mg(OH)₂和 MgCO₃。
【实验 1】
(3)取适量白色固体,加入足量稀盐酸, (填现象),则猜想①不成立。
【实验 2】
另取适量白色固体,充分加热,产生使无水硫酸铜变蓝的气体,则猜想③成立。
【资料 2】
查阅资料,该白色固体是水合碱式碳酸镁[xMg(OH)₂·yMgCO₃·zH₂O],难溶于水,受热易分解,在 450℃完全分解为三种氧化物。
【实验 3】
(4)取 4.66 g 白色固体,加热至 500℃,将生产的气体依次通过浓硫酸、碱石灰,测得浓硫酸增重 0.9 g,碱石灰增重 1.76 g。则 x:y:z=。
【分析】
(5)若碱石灰吸收了空气中的 CO₂,测得的 (填“x”“y”或“z”)会偏大。
【结论】
(6)结合以上实验,镁与饱和 NaHCO₃溶液反应的化学方程式为。
【延伸】
(7)水合碱式碳酸镁是一种新型化学冷却降温材料。工业上控温在 95~100℃时,加热 Mg(HCO₃)₂溶液来获取该物质,终点时 pH 对产率影响如图,当 pH＞9.0 时,产率降低的原因是。

16.(1)验纯 (2)Na₂CO₃ (3)有气泡产生 (4)1:4:4 (5)y (6)5Mg+8NaHCO₃+6H₂O══Mg(OH)₂·4MgCO₃·4H₂O+5H₂↑ (7)pH 过大时，大部分镁离子以氢氧化镁的形式存在
解析：(1)因为氢气具有可燃性，故点燃前需要验纯。(2)取少量无色滤液，滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀且无气泡，该白色沉淀应为碳酸钡沉淀，故应为碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠。(3)因为猜想①不成立，故白色沉淀中应含有碳酸镁，则白色固体加入足量稀盐酸后，能看到有气泡产生。(4)水合碱式碳酸镁受热分解生成氧化镁、二氧化碳和水，浓硫酸增重 0.9 g，说明生成水的质量为 0.9 g；碱石灰增重 1.76 g，说明生成二氧化碳气体的质量为 1.76 g；根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类及质量不变，则水合碱式碳酸镁中氢元素的质量等于水中氢元素的质量，即$ 0.9 g×(\frac{1×2}{1×2+16}×100%)=0.1 g，$水合碱式碳酸镁中碳元素的质量等于二氧化碳中碳元素的质量，即$ 1.76 g×(\frac{12}{12+16×2}×100%)=0.48 g，$根据碳、氢元素质量守恒可得 2x+2z=0.1 g，12y=0.48 g，解得 y=0.04，又已知白色固体的质量为 4.66 g，则 58x+84y+18z=4.66 g，解得 x=0.01，z=0.04，则 x:y:z=1:4:4。(5)若碱石灰吸收了空气中的 CO₂，则测出碳元素的质量偏大，则 y 会偏大。(6)镁与饱和 NaHCO₃溶液反应生成碱式碳酸镁、氢气和碳酸钠。(7)pH 过大时，大部分镁离子以氢氧化镁的形式存在，故 pH＞9.0 时，水合碱式碳酸镁产率降低。