Question

13．某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Mg與鹽溶液反應(yīng)的多樣性．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

實(shí)驗(yàn)	向試管中加2mL溶液	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	實(shí)驗(yàn)I：0.1 mol/L AgNO3溶液	鎂條表面迅速覆蓋一層疏松黑色固體，并有少量氣泡產(chǎn)生
	實(shí)驗(yàn)II：2.0 mol/L NH4Cl溶液	反應(yīng)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生大量氣體（經(jīng)檢驗(yàn)其中含有H2），一段時(shí)間后產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體
	實(shí)驗(yàn)III：pH=8.2 NaHCO3溶液	產(chǎn)生大量氣體（經(jīng)檢驗(yàn)其中含有H2和CO2）和白色固體

（1）對(duì)實(shí)驗(yàn)I進(jìn)行研究：
①推測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中黑色固體為Ag，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Ag⁺+Mg=2Ag+Mg²⁺．
②確認(rèn)黑色固體為Ag的實(shí)驗(yàn)方案是將黑色固體過(guò)濾、洗滌，向其中加入稀HNO₃，黑色固體溶解并產(chǎn)生無(wú)色氣體，遇空氣后變成紅棕色，并向所得溶液中滴加NaCl溶液，生成白色沉淀．
（2）對(duì)實(shí)驗(yàn)II進(jìn)行研究：
①反應(yīng)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生H₂的原因可能是Mg和NH₄⁺直接反應(yīng)，或NH₄⁺水解使溶液中c（H⁺）增大，與Mg反應(yīng)生成H₂．
②“一段時(shí)間后”產(chǎn)生的氣體一定含有H₂和NH₃．
③為進(jìn)一步研究，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)	操作	現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)IV	向裝有相同鎂條的試管中加入2mL1.0mol/L （NH4）2SO4溶液	產(chǎn)生氣體的速率明顯慢于實(shí)驗(yàn)II

結(jié)合實(shí)驗(yàn)II、IV，可以得出的結(jié)論是Cl^-有利于Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H₂（或SO₄^2-不利于Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H₂、溶液中陰離子的種類會(huì)影響Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H₂）．
（3）對(duì)實(shí)驗(yàn)III進(jìn)行研究：
①經(jīng)檢驗(yàn)，白色固體為堿式碳酸鎂[Mg₂（OH）₂CO₃]．
②推測(cè)在pH=8.2的該溶液中，若無(wú)HCO₃^-，則H⁺和Mg反應(yīng)的程度很�。�通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該推測(cè)，其實(shí)驗(yàn)操作是向裝有相同鎂條的試管中加入2mLpH=8.2的NaOH溶液．
（4）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)判斷，影響Mg與鹽溶液反應(yīng)多樣性的原因有ACD（填字母序號(hào)）
A．鹽溶液中陽(yáng)離子的氧化性     B．鹽溶液的溫度
C．含Mg生成物的溶解性           D．鹽溶液中陰離子的影響．

Answer 1

分析 （1）①推測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中黑色固體為Ag，則是鎂和硝酸銀溶液發(fā)生置換反應(yīng)；
②確認(rèn)黑色固體為Ag，需要硝酸溶解銀為銀離子，加入氯化鈉檢驗(yàn)銀離子的存在；
（2）①2.0 mol/L NH₄Cl溶液和鎂反應(yīng)，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生大量氣體（經(jīng)檢驗(yàn)其中含有H₂），銨根離子水解顯酸性；
②一段時(shí)間后產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體為氨氣；
③向裝有相同鎂條的試管中加入2mL1.0mol/L （NH₄）₂SO₄溶液，產(chǎn)生氣體的速率明顯慢于實(shí)驗(yàn)II，SO₄^2-不利于Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H₂ ；
（3）②推測(cè)在pH=8.2的該溶液中，若無(wú)HCO₃^-，則H⁺和Mg反應(yīng)的程度很小，驗(yàn)證此現(xiàn)象可以選取PH=8的氫氧化鈉溶液檢驗(yàn)是否和鎂反應(yīng)；
（4）影響Mg與鹽溶液反應(yīng)多樣性的原因是離子的氧化性、生成物的溶解性、陰離子的影響等．

解答 解：（1）①推測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中黑色固體為Ag，則是鎂和硝酸銀溶液發(fā)生置換反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2Ag⁺+Mg=2Ag+Mg²⁺，
故答案為：2Ag⁺+Mg=2Ag+Mg²⁺；
②確認(rèn)黑色固體為Ag，需要硝酸溶解銀為銀離子，加入氯化鈉檢驗(yàn)銀離子的存在，確認(rèn)黑色固體為Ag的實(shí)驗(yàn)方案是：將黑色固體過(guò)濾、洗滌，向其中加入稀HNO₃，黑色固體溶解并產(chǎn)生無(wú)色氣體，遇空氣后變成紅棕色，并向所得溶液中滴加NaCl溶液，生成白色沉淀，
故答案為：將黑色固體過(guò)濾、洗滌，向其中加入稀HNO₃，黑色固體溶解并產(chǎn)生無(wú)色氣體，遇空氣后變成紅棕色，并向所得溶液中滴加NaCl溶液，生成白色沉淀；
（2）①2.0 mol/L NH₄Cl溶液和鎂反應(yīng)，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生H₂的原因可能是Mg和NH₄⁺直接反應(yīng)，或反應(yīng)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生大量氣體（經(jīng)檢驗(yàn)其中含有H₂），銨根離子水解顯酸性，NH₄⁺水解使溶液中c（H⁺）增大，與Mg反應(yīng)生成H₂，
故答案為：NH₄⁺水解使溶液中c（H⁺）增大，與Mg反應(yīng)生成H₂；
②一段時(shí)間后產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體為氨氣，“一段時(shí)間后”產(chǎn)生的氣體一定含有H₂和NH₃，
故答案為：NH₃；
③向裝有相同鎂條的試管中加入2mL1.0mol/L （NH₄）₂SO₄溶液，產(chǎn)生氣體的速率明顯慢于實(shí)驗(yàn)II，SO₄^2-不利于Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H₂ ，結(jié)合實(shí)驗(yàn)II、IV，可以得出的結(jié)論是：Cl^-有利于Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H₂（或SO₄^2-不利于Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H₂、溶液中陰離子的種類會(huì)影響Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H₂，
故答案為：Cl^-有利于Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H₂（或SO₄^2-不利于Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H₂、溶液中陰離子的種類會(huì)影響Mg和銨鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H₂；
（3）②推測(cè)在pH=8.2的該溶液中，若無(wú)HCO₃^-，則H⁺和Mg反應(yīng)的程度很小，驗(yàn)證此現(xiàn)象可以選取PH=8的氫氧化鈉溶液檢驗(yàn)是否和鎂反應(yīng)，其實(shí)驗(yàn)操作是：向裝有相同鎂條的試管中加入2mLpH=8.2的NaOH溶液，
故答案為：向裝有相同鎂條的試管中加入2mLpH=8.2的NaOH溶液；
（4）影響Mg與鹽溶液反應(yīng)多樣性的原因是鹽溶液中陽(yáng)離子的氧化性、含Mg生成物的溶解性、鹽溶液中陰離子的影響，故選ACD，
故答案為：ACD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、反應(yīng)現(xiàn)象分析、實(shí)驗(yàn)對(duì)比方案設(shè)計(jì)、結(jié)論總結(jié)等，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．