(2012?建鄴區(qū)一模)以下是甲、乙兩同學對有關鎂與鹽酸反應的系列研究
研究一:鎂與鹽酸反應過程中的能量變化以及反應速率的變化
(1)實驗時需將鎂條進行打磨,其目的是
去除表面的氧化鎂等雜質
去除表面的氧化鎂等雜質

(2)反應中試管外壁發(fā)燙,說明鎂與稀鹽酸反應是
放熱
放熱
反應(填“吸熱”或“放熱”),化學方程式為
Mg+2HCl=MgCl2+H2
Mg+2HCl=MgCl2+H2

(3)實驗測得鎂片產(chǎn)生氣體的速率(v)與時間(t)的關系如圖所示,則t1~t2時間內反應速率逐漸加快的主要原因是
鎂與鹽酸反應放熱,溫度越高反應速度越快
鎂與鹽酸反應放熱,溫度越高反應速度越快

研究二.反應后所得溶液的酸堿性探究
發(fā)現(xiàn)問題:
(1)反應后甲同學用pH試紙測定試管中溶液的酸堿性,發(fā)現(xiàn)pH小于7,說明甲同學所得溶液呈
性,(選填“酸”“堿”或“中”).
(2)反應后乙同學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,說明乙同學所得溶液呈
性.對此現(xiàn)象,乙同學重復如上實驗,得到同樣結果.
提出猜想:
甲同學:猜想Ⅰ:稀鹽酸過量,使溶液pH小于7;猜想Ⅱ:氯化鎂溶液pH小于7.
乙同學:猜想Ⅰ:氯化鎂溶液使酚酞變紅色;  猜想Ⅱ:鎂與熱水反應使酚酞變紅色.
實驗與思考:
為驗證猜想,甲、乙兩同學均需測定
氯化鎂
氯化鎂
溶液的酸堿性,實驗表明該溶液顯弱酸性.
乙同學為完成猜想Ⅱ,在滴有兩滴酚酞的熱水中放入一段打磨過的鎂條,觀察到溶液很快變?yōu)榧t色,同時還觀察到鎂條表面有氣體生成,收集并點燃該氣體,發(fā)現(xiàn)能燃燒,請根據(jù)實驗現(xiàn)象寫出鎂與水反應的化學反應方程式
Mg+2H2O
  △  
.
 
Mg(OH)2+H2
Mg+2H2O
  △  
.
 
Mg(OH)2+H2

結論:
鎂與稀鹽酸反應,鎂反應完全后所得溶液顯酸性;
鎂與稀鹽酸反應,鎂過量時所得溶液顯堿性.
拓展與延伸:
(1)金屬氯化物的水溶液可能顯中性或弱酸性;與金屬的活動性順序有關,如氯化鈉溶液顯中性,氯化鎂溶液顯弱酸性,氯化鉀溶液顯
性.
(2)活潑金屬能與水在一定條件下反應.實驗發(fā)現(xiàn)鈉與冷水劇烈反應,產(chǎn)生大量的氣體.由此可見金屬與水反應與金屬的活動性順序
有關
有關
(填“有關”或“無關”).
研究三.金屬活動性強弱與原子結構的關系
如圖為鎂原子、鈣原子和鋇離子結構示意圖,據(jù)此推測,這三種金屬的活動性最強的是
Ba
Ba

分析:研究一、
(1)依據(jù)鎂的化學性質較活潑易形成氧化鎂保護膜進行分析;
(2)依據(jù)反應時溫度的變化分析反應時能量的問題,依據(jù)鎂與鹽酸反應會生成氫氣及氯化鎂書寫方程式;
研究二、
發(fā)現(xiàn)問題:依據(jù)酸堿性溶液pH的大小進行分析判斷;
實驗思考:根據(jù)甲乙同學的不同猜想分析兩人必做的實驗操作,以據(jù)反應的現(xiàn)象結合質量守恒定律的有關應用對化學方程式進行書寫即可;
拓展延伸:(1)依據(jù)題目中有關的信息對相關物質的溶液酸堿性進行判斷即可;
(2)根據(jù)活潑金屬與水反應的條件分析即可;
研究三、根據(jù)鈉鎂活動性強弱的關系分析三種金屬中活動性最強的物質即可.
解答:解:研究一、
(1)鎂的化學性質較活潑易在其表面形成氧化鎂保護膜,打磨后有利于反應的進行.
(2)放熱;Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;
研究二、
發(fā)現(xiàn)問題:依據(jù)酸堿性溶液pH的大小進行分析判斷;
(1)pH小于7的溶液呈酸性,所以該溶液顯酸性;
(2)pH大于7的溶液呈堿性,所以該溶液顯堿性;
實驗思考:氯化鎂溶液的酸堿性,在滴有兩滴酚酞的熱水中放入一段打磨過的鎂條,觀察到溶液很快變?yōu)榧t色,說明生成了堿性物質,同時還觀察到鎂條表面有氣體生成,收集并點燃該氣體,發(fā)現(xiàn)能燃燒說明生成了可燃性氣體,根據(jù)質量守恒定律中反應前后元素的種類不變,可知該反應的產(chǎn)物是氫氧化鎂和氫氣,其方程式為:Mg+2H2O
  △  
.
 
Mg(OH)2+H2↑;
拓展延伸:(1)氯化鈉溶液顯中性,氯化鎂溶液顯弱酸性,鉀的活動性比鈉要強,所以氯化鉀的溶液呈中性;
(2)依據(jù)鈉與水反應不需要加熱,而鎂與水反應需要加熱可知:金屬與水的反應與金屬活動性順序有關.
研究三、從粒子結構示意圖分析可知三種金屬元素的最外層電子數(shù)均為2,由所學可知鈣的活動性強于鎂,從而說明最外層電子數(shù)相同時,電子層數(shù)越多其活動性越強,故可判斷三種金屬中鋇的活動性最強.
故答案為:研究一、
(1)去除表面的氧化鎂等雜質
(2)放熱反應,鎂與鹽酸反應會生成氫氣及氯化鎂,其方程式為:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;
研究二、
發(fā)現(xiàn)問題:(1)酸;(2)堿;
實驗思考、氯化鎂;Mg+2H2O
  △  
.
 
Mg(OH)2+H2↑;
拓展延伸、(1)中;(2)有關;
研究三、鋇.
點評:此題是一道實驗探究題,解題的關鍵是分析實驗的過程,并結合題中所給的信息結合所學相關知識對問題進行探討與分析.
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