Question

【題目】某校課外興趣小組同學(xué)對(duì)有關(guān)鎂與鹽酸反應(yīng)的系列研究：

研究一：鎂與鹽酸反應(yīng)過(guò)程中的能量變化以及反應(yīng)速率的變化：

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)需將鎂條進(jìn)行打磨，其目的是_____。

（2）反應(yīng)中試管外壁發(fā)燙，說(shuō)明鎂與稀鹽酸反應(yīng)是_____反應(yīng)，化學(xué)方程式為_____。

（3）實(shí)驗(yàn) 測(cè)得鎂片產(chǎn)生氣體的速率（v）與時(shí)間（t）的關(guān)系如圖所示，則 t1~t2 時(shí)間 內(nèi)反應(yīng)速率逐漸加快的主要原因是_____。

研究二：探究反應(yīng)后所得溶液的酸堿性

（發(fā)現(xiàn)問(wèn)題]

（1）反應(yīng)后甲同學(xué)用 pH 試紙測(cè)定試管中溶液的酸堿性，發(fā)現(xiàn) pH 小于 7。

（2）反應(yīng)后乙同學(xué)的試管中鎂條有剩余，向試液中滴入兩滴酚酞溶液，振蕩顯紅色， 對(duì)此現(xiàn)象，乙同學(xué)重復(fù)如上實(shí)驗(yàn)，得到同樣結(jié)果。

（提出猜想）甲同學(xué)：猜想Ⅰ：稀鹽酸過(guò)量，使溶液 pH 小于 7；

猜想Ⅱ：氯化鎂溶液 pH 小于 7. 乙同學(xué)：猜想Ⅰ：氯化鎂溶液使酚酞變紅色；

猜想Ⅱ：鎂與熱水反應(yīng)使酚酞溶液變紅色

（實(shí)踐與思考）為驗(yàn)證猜想，甲乙兩同學(xué)均需進(jìn)行一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)是_____. 乙同學(xué)為完成猜想Ⅱ，在滴有兩滴酚酞的熱水中放入一段打磨過(guò)的鎂條，觀察到溶液很 快變?yōu)榧t色，同時(shí)還觀察到鎂條表面有氣體生成.該氣體能燃燒請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫(xiě) 出鎂與水反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式_____。

（結(jié)論）（1）鎂與稀鹽酸反應(yīng)，鎂反應(yīng)完全后所得溶液顯酸性；

（2）鎂與稀鹽酸反應(yīng)，鎂過(guò)量時(shí)所得溶液顯堿性

（交流與反思）氯化鈉溶液呈中性，而上述甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中鎂完全反應(yīng)后所得溶液顯酸 性，你認(rèn)為與溶液中_____（填離子符號(hào)）。

一段時(shí)間后，乙同學(xué)觀察到溶液紅色逐漸變淡，最后消失，你認(rèn)為原因可能是_____ 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想_____。

Answer 1

【答案】除去金屬表面的氧化物（或污漬），防止干擾實(shí)驗(yàn) 放熱 Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑ 鎂與稀鹽酸反應(yīng)放熱，溶液溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率變快 測(cè)定氯化鎂溶液的酸堿性 Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑ H＋ 氫氧化鎂的溶解度隨著溫度的降低而減小 取適量氫氧化鎂固試管中，加入適量蒸餾水，滴入適量酚酞溶液，此時(shí)溶液為無(wú)色，用酒精燈加熱試管，試管中的氫氧化鎂固體逐漸溶解，溶液變?yōu)榧t；停止加熱后，待試管冷卻，觀察到溶液中有固體析出，且溶液紅色逐漸變淡

【解析】

探究一：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)需將鎂條進(jìn)行打磨，其目的是：除去金屬表面的氧化物（或污漬），防止干擾實(shí)驗(yàn)；

（2）反應(yīng)中試管外壁發(fā)燙，說(shuō)明鎂與稀鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，鎂與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯化鎂和氫氣化學(xué)方程式為Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑。

（3）實(shí)驗(yàn) 測(cè)得鎂片產(chǎn)生氣體的速率（v）與時(shí)間（t）的關(guān)系如圖所示，則 t1~t2 時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率逐漸加快的主要原因是：鎂與稀鹽酸反應(yīng)放熱，溶液溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率變快；

探究二：為驗(yàn)證猜想，甲乙對(duì)氯化鎂溶液的酸堿性有爭(zhēng)議，兩同學(xué)均需進(jìn)行一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)是：測(cè)定氯化鎂溶液的酸堿性； 乙同學(xué)為完成猜想Ⅱ，在滴有兩滴酚酞的熱水中放入一段打磨過(guò)的鎂條，觀察到溶液很 快變?yōu)榧t色，說(shuō)明溶液顯堿性，同時(shí)還觀察到鎂條表面有氣體生成.該氣體能燃燒，該氣體是氫氣，則鎂與熱水反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鎂和氫氣的化學(xué)反應(yīng)方程式：Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑

交流與反思:氯化鈉溶液呈中性，而上述甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中鎂完全反應(yīng)后所得溶液顯酸性，因?yàn)辂}酸過(guò)量，與溶液中氫離子（H＋）有關(guān)。

一段時(shí)間后，乙同學(xué)觀察到溶液紅色逐漸變淡，最后消失，原因可能是：氫氧化鎂的溶解度隨著溫度的降低而減小，溫度降低后，氫氧化鎂固體析出，溶液的堿性變?nèi)�，紅色變淡；

計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)：取適量氫氧化鎂固試管中，加入適量蒸餾水，滴入適量酚酞溶液，此時(shí)溶液為無(wú)色，用酒精燈加熱試管，試管中的氫氧化鎂固體逐漸溶解，溶液變?yōu)榧t；停止加熱后，待試管冷卻，觀察到溶液中有固體析出，且溶液紅色逐漸變淡。