Question

8．反思、歸納與提升是化學學習的重要方法．
（1）對于復分解反應及其規(guī)律，通過反思與探索，同學們有了新的認識．
【探索發(fā)現(xiàn)】①氫氧化鈉溶液與鹽酸反應的微觀示意圖如圖1；
【分析歸納】反應的化學方程式NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
反應的實質(zhì)：H⁺+OH^-═H₂O，反應能進行的原因是溶液中的H⁺和OH^-的數(shù)目減少，即自由移動的離子數(shù)目減少．
②硫酸鈉溶液跟氯化鋇溶液反映的微觀示意圖如圖2：
【分析歸納】反應的化學方程式為：Na₂SO₄+BaCl₂═2NaCl+BaSO₄↓．反應能進行的原因是溶液中鋇離子和硫酸根離子的數(shù)目減少，即自由移動的離子數(shù)目減少．（提示：生成硫酸鋇白色沉淀）
【總結(jié)規(guī)律】上述復分解反應能發(fā)生的本質(zhì)原因是溶液中自由移動離子的數(shù)目減少．
（2）某同學利用以下幾組物質(zhì)探究硫酸的性質(zhì)

組合序號	①	②	③	④	⑤
組合物質(zhì)	H2SO4 NaOH	H2SO4 CuO	H2SO4 Na2CO3	H2SO4 Mg	H2SO4 Ba（NO3）2

【記錄和解釋】待幾組物質(zhì)恰好完全反應后，往溶液中滴加紫色的石蕊溶液，其中組合⑤與另外四組現(xiàn)象不同，請從反應發(fā)生的本質(zhì)角度解釋產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因其余四組是酸中的氫離子參加了反應，組合⑤氫離子沒有參加反應．
（3）某興趣小組用10g鎂條與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為49%的稀硫酸反應，測得產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖（假設鎂條中除表面含有氧化鎂外，沒有其它雜質(zhì)）．
①當稀硫酸的質(zhì)量為70g，產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量為0.5g．
②用化學方程式說明當稀硫酸的質(zhì)量為10g時，為什么不產(chǎn)生氫氣MgO+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O．
③計算鎂條中鎂元素的質(zhì)量分數(shù)（寫出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)給出的圖進行分析歸納和總結(jié)；
（2）根據(jù)對應現(xiàn)象差別分析其微觀本質(zhì)共性與差異；
（3）根據(jù)圖分析解答，最后的計算既可以直接求算氧元素也可以通過關(guān)系式求算鎂元素．

解答 解：
（1）
①是氫氧化鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水，對應的化學方程式為NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
反應的實質(zhì)：H⁺+OH^-═H₂O，反應能進行的原因是溶液中的H⁺和OH^-的數(shù)目減少，即自由移動的離子數(shù)目減少．
②硫酸鈉溶液跟氯化鋇溶液反映的微觀示意圖：
【分析歸納】反應的化學方程式為：Na₂SO₄+BaCl₂═2NaCl+BaSO₄↓．結(jié)合①中分析的反應進行的原因的解答方式，反應能進行的原因是溶液中鋇離子和硫酸根離子的數(shù)目減少，即自由移動的離子數(shù)目減少．
【總結(jié)規(guī)律】上述復分解反應能發(fā)生的本質(zhì)原因是溶液中自由移動離子的數(shù)目減少．
（2）某同學利用以下幾組物質(zhì)探究硫酸的性質(zhì)
【記錄和解釋】待幾組物質(zhì)恰好完全反應后，往溶液中滴加紫色的石蕊溶液，①溶液為紫色；②溶液為紫色；③溶液為紫色；④溶液為紫色；⑤溶液為紅色．所以組合 ⑤與另外四組現(xiàn)象不同．①②③④中開始有氫離子，在反應中消耗了氫離子，導致溶液不再顯示酸性，而⑤中沒有消耗氫離子，導致依舊顯示酸性．所以反應發(fā)生的本質(zhì)角度解釋產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因是其余四組是酸中的氫離子參加了反應，組合⑤氫離子沒有參加反應．
（3）某興趣小組用10g鎂條與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為49%的稀硫酸反應，測得產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖（假設鎂條中除表面含有氧化鎂外，沒有其它雜質(zhì)）．
①由圖可以看出，當稀硫酸的質(zhì)量為70g，產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量為 0.5g．
②鎂條中除表面含有氧化鎂，所以開始沒有氣體的階段是氧化鎂和硫酸反應生成硫酸鎂和水，對應的化學方程式為：MgO+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O．
③根據(jù)和氧化鎂反應的硫酸是20g，結(jié)合其中溶質(zhì)的質(zhì)量根據(jù)關(guān)系式求算氧化鎂中的氧元素的質(zhì)量．
設氧化鎂中氧元素的質(zhì)量為x
由MgO+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O可得關(guān)系式為
O------H₂O------H₂SO₄
16                         98
x                         20g×49%
$\frac{16}{98}$=$\frac{x}{20g×49%}$
x=1.6g
則鎂條中鎂元素的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{10g-1.6g}{10g}$×100%=84%．
或者根據(jù)鎂元素守恒的鎂元素和稀硫酸中溶質(zhì)的關(guān)系式
設鎂元素的質(zhì)量為y
Mg--------MgSO₄------H₂SO₄
24                              98
y                               70g×49%
$\frac{24}{98}$=$\frac{y}{70g×49%}$
y=8.4g
則鎂條中鎂元素的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{10g-1.6g}{10g}$×100%=84%．
故答案為：
 （1）NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
  鋇離子和硫酸根離子；溶液中自由移動離子的數(shù)目減少．
（2）⑤；其余四組是酸中的氫離子參加了反應，組合⑤氫離子沒有參加反應．
（3）
①0.5；
②MgO+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O．
③84%

點評 根據(jù)化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．本題注意靈活使用關(guān)系式法減少計算繁瑣．