Question

8．某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組探究鎂與氯化銨溶液反應(yīng)的氣體產(chǎn)物和劇烈反應(yīng)的影響因素．
資料：①CH₃COONH₄溶液是中性的．
②1mol/L NH₄Cl 溶液的pH=4.63，可以溶解Mg（OH）₂沉淀．
探究一：鎂與氯化銨溶液反應(yīng)的氣體產(chǎn)物
【實(shí)驗(yàn)1】（圖1）

探究二：鎂與氯化銨溶液劇烈反應(yīng)的原因
設(shè)想1：鎂與氯化銨水解產(chǎn)生的H⁺反應(yīng)生成氫氣
【實(shí)驗(yàn)2-1】【實(shí)驗(yàn)2-2】（圖2）
設(shè)想2：Cl^-的影響設(shè)想3：NH₄⁺的影響
【實(shí)驗(yàn)3】【實(shí)驗(yàn)4】（圖3）
（1）實(shí)驗(yàn)1在左邊試管出氣管口用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)試管口產(chǎn)生的氣體，試紙變藍(lán)，說明有氨氣生成；用排水法收集一小試管產(chǎn)生的氣體，靠近酒精燈，點(diǎn)燃，可以聽到爆鳴聲，說明有氫氣生成．
（2）寫出實(shí)驗(yàn)1右邊試管Mg與水反應(yīng)的化學(xué)方程式Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑．
（3）實(shí)驗(yàn)2-1中兩試管反應(yīng)都很劇烈，說明NH₄NO₃水解產(chǎn)生的H⁺對(duì)反應(yīng)影響�。ㄌ睢靶　被颉按蟆保�，NH₄⁺對(duì)反應(yīng)影響大（填“小”或“大”）．
（4）實(shí)驗(yàn)2-2的兩支試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同，其設(shè)計(jì)目的是為了排除CH₃COO^-的影響．
（5）實(shí)驗(yàn)3中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明Cl^-對(duì)反應(yīng)速率的影響很小，請(qǐng)?jiān)诳瞻滋幯a(bǔ)充完成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)．
（6）實(shí)驗(yàn)4中的結(jié)論說明NH₄⁺對(duì)反應(yīng)速率的影響很大，則兩支試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不同之處是NH₄NO₃溶液（左試管）和KNO₃溶液（右試管）分別與Mg粉反應(yīng)，左試管反應(yīng)劇烈，有大量氣泡生成，右試管反應(yīng)很少，沒有氣泡生成．
（7）通過實(shí)驗(yàn)1至實(shí)驗(yàn)4的探究，得出的結(jié)論是鎂和氯化銨溶液產(chǎn)生的氣體不全是氫氣，還有氨氣；并不是鎂與氯化銨水解產(chǎn)生的H⁺反應(yīng)生成氫氣；H₂O和NH₄⁺都是氧化劑，起氧化作用，Cl^-不起明顯的作用．
（8）寫出鎂與氯化銨溶液反應(yīng)生成Mg²⁺的離子方程式Mg+2NH₄⁺=Mg²⁺+2NH₃↑+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）氨氣是堿性氣體，遇到濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變藍(lán)色，氫氣混有空氣點(diǎn)燃會(huì)發(fā)生爆鳴聲；
（2）鎂是活潑金屬與水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氣；
（3）硝酸銨水解顯酸性，醋酸銨溶液中醋酸根離子水解和銨根離子水解程度相同，溶液呈中性，據(jù)此分析；
（4）醋酸鈉溶液中醋酸根離子水解顯堿性，鎂和醋酸鈉不反應(yīng)，鎂是溶液中水發(fā)生的反應(yīng)與水中鎂發(fā)生的反應(yīng)程度相同，說明醋酸根不影響反應(yīng)；
（5）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明Cl^-對(duì)反應(yīng)速率的影響很小，試管中的溶液應(yīng)為同濃度的氯化鈉溶液和硝酸鈉溶液中反應(yīng)程度相同，溶液體積和濃度依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)確定，濃度為1.0mol/L；
（6）實(shí)驗(yàn)4中的結(jié)論說明NH₄⁺對(duì)反應(yīng)速率的影響很大，證明銨根離子對(duì)鎂反應(yīng)影響程度大，反應(yīng)劇烈，硝酸鉀溶液中反應(yīng)程度小；
（7）上述實(shí)驗(yàn)分析可知鎂和氯化銨溶液產(chǎn)生的氣體不全是氫氣，還有氨氣；并不是鎂與氯化銨水解產(chǎn)生的H⁺反應(yīng)生成氫氣；H₂O和NH₄⁺都是氧化劑，起氧化作用，Cl^-不起明顯的作用；
（8）鎂與氯化銨溶液反應(yīng)生成Mg²⁺和氨氣、氫氣．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)1在左邊試管出氣管口用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)試管口產(chǎn)生的氣體，試紙變藍(lán)，說明有氨氣生成，用排水法收集一小試管產(chǎn)生的氣體，靠近酒精燈，點(diǎn)燃，可以聽到爆鳴聲，說明有氫氣生成，
故答案為：氨氣；氫氣；
（2）鎂是活潑金屬與水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氣，實(shí)驗(yàn)1右邊試管Mg與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑，
故答案為：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑；
（3）硝酸銨水解顯酸性，醋酸銨溶液中醋酸根離子水解和銨根離子水解程度相同，溶液呈中性，實(shí)驗(yàn)2-1中兩試管反應(yīng)都很劇烈，說明NH₄NO₃水解產(chǎn)生的H⁺對(duì)反應(yīng)影響小，NH₄⁺對(duì)反應(yīng)影響大，
故答案為：小；大；
（4）醋酸鈉溶液中醋酸根離子水解顯堿性，鎂和醋酸鈉不反應(yīng)，鎂是溶液中水發(fā)生的反應(yīng)與水中鎂發(fā)生的反應(yīng)程度相同，說明醋酸根不影響反應(yīng)速率，實(shí)驗(yàn)2-2的兩支試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同，其設(shè)計(jì)目的是為了排除CH₃COO^-的影響，
故答案為：為了排除CH₃COO^-的影響；
（5）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明Cl^-對(duì)反應(yīng)速率的影響很小，試管中的溶液應(yīng)為同濃度的氯化鈉溶液和硝酸鈉溶液中反應(yīng)程度相同，溶液體積和濃度依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)確定，濃度為1.0mol/L，體積為3.0ml，則左邊試管中為3.0 mL 1.0 mol/LNaCl溶液；右邊試管中為：3.0 mL 1.0 mol/LNaNO₃溶液，
故答案為：3.0 mL 1.0 mol/LNaCl溶液；3.0 mL 1.0 mol/LNaNO₃溶液；
（6）實(shí)驗(yàn)4中的結(jié)論說明NH₄⁺對(duì)反應(yīng)速率的影響很大，證明銨根離子對(duì)鎂反應(yīng)影響程度大，反應(yīng)劇烈，硝酸鉀溶液中反應(yīng)程度小，實(shí)驗(yàn)4中的結(jié)論說明NH₄⁺對(duì)反應(yīng)速率的影響很大，則兩支試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不同之處是：NH₄NO₃溶液（左試管）和KNO₃溶液（右試管）分別與Mg粉反應(yīng)，左試管反應(yīng)劇烈，有大量氣泡生成，右試管反應(yīng)很少，沒有氣泡生成，
故答案為：NH₄NO₃溶液（左試管）和KNO₃溶液（右試管）分別與Mg粉反應(yīng)，左試管反應(yīng)劇烈，有大量氣泡生成，右試管反應(yīng)很少，沒有氣泡生成；
（7）上述實(shí)驗(yàn)分析可知，通過實(shí)驗(yàn)1至實(shí)驗(yàn)4的探究，得出的結(jié)論是：鎂和氯化銨溶液產(chǎn)生的氣體不全是氫氣，還有氨氣；并不是鎂與氯化銨水解產(chǎn)生的H⁺反應(yīng)生成氫氣；H₂O和NH₄⁺都是氧化劑，起氧化作用，Cl^-不起明顯的作用，
故答案為：鎂和氯化銨溶液產(chǎn)生的氣體不全是氫氣，還有氨氣；并不是鎂與氯化銨水解產(chǎn)生的H⁺反應(yīng)生成氫氣；H₂O和NH₄⁺都是氧化劑，起氧化作用，Cl^-不起明顯的作用；
（8）鎂與氯化銨溶液反應(yīng)生成Mg²⁺和氨氣、氫氣，反應(yīng)的離子方程式為：Mg+2NH₄⁺=Mg²⁺+2NH₃↑+H₂↑，
故答案為：Mg+2NH₄⁺=Mg²⁺+2NH₃↑+H₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究，主要是沒和誰、銨鹽反應(yīng)實(shí)質(zhì)的探究和分析，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、對(duì)比分析、總結(jié)結(jié)論是解題關(guān)鍵，題目難度中等．