金屬鎂可與熱水反應(yīng)生成一種堿和一種氣體.某同學(xué)將鎂條放在熱水中煮沸,趁熱取出部分溶液,滴加酚酞試液,溶液變?yōu)榧t色,放置在空氣中一段時間后,發(fā)現(xiàn)溶液的紅色褪去了.請根據(jù)以上信息回答:
(1)鎂條與熱水反應(yīng)的化學(xué)方程式為______;
(2)反應(yīng)后溶液滴加酚酞試液變紅色,說明______;
(3)請你對放置一段時間后溶液紅色褪去這種現(xiàn)象進行探究.(只要提出假設(shè)、方案,不需要說出方案實施的具體結(jié)果)
假設(shè)一:熱的Mg(OH)2溶液與空氣的CO2反應(yīng),生成鹽,溶液褪色.
方案一:______.
假設(shè)二:______.
方案二:______
你對放置一段時間后溶液紅色褪去這種現(xiàn)象還有哪些猜想?寫出合理猜想和正確的實驗方案,獎勵4分.(化學(xué)滿分不超過60分)
假設(shè)三:______
方案三;______.
解:(1)根據(jù)金屬鎂可與熱水反應(yīng)生成一種堿和一種氣體,滴加酚酞試液,溶液變?yōu)榧t色的信息,我們可以大膽的猜測,這種堿可能是氫氧化鎂,由于化學(xué)反應(yīng)都遵守質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
(2)根據(jù)堿能使酚酞試液變紅色的性質(zhì)可以知道,能使酚酞變紅色的溶液顯堿性,反應(yīng)后溶液滴加酚酞試液變紅色,說明溶液呈堿性.
(3)放置在空氣中冷卻后,發(fā)現(xiàn)溶液的紅色褪去了,根據(jù)堿能與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì),或者我們很容易會想到是否是堿性溶液與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成了其他的鹽,這樣我們可以設(shè)計向熱的Mg(OH)2溶液中滴加酚酞試液,再通入CO2的實驗去驗證;根據(jù)氫氧化鎂微溶于水的性質(zhì)和物質(zhì)的溶解度受溫度的影響,我們可以猜測溫度降低,Mg(OH)2溶解度變小了,從而設(shè)計加熱褪色的溶液,觀察溶液顏色變化的實驗;
加分:可能是空氣中氧氣、氮氣或其他成分作用的結(jié)果,根據(jù)假設(shè)設(shè)計實驗方案.
故答案為:(1) Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑;
(2)溶液顯堿性;
(3)方案一:向熱的Mg(OH)2溶液中滴加酚酞試液,再通入CO2,觀察溶液顏色變化..
假設(shè)二:紅色消失是由于溫度降低氫氧化鎂的溶解度降低,溶解的氫氧化鎂減少引起的;.
方案二:取兩只試管,分別加入相等質(zhì)量的氫氧化鎂固體,再分別加入相同體積的熱水,滴加酚酞,一支保持溫度不變,一支降低溫度
假設(shè)三:可能是空氣中氧氣作用的結(jié)果;
方案三; 向熱的Mg(OH)2溶液中滴加酚酞試液,再通入O2,觀察溶液顏色變化..
分析:(1)根據(jù)金屬鎂可與熱水反應(yīng)生成一種堿和一種氣體,滴加酚酞試液,溶液變?yōu)榧t色的信息,我們可以大膽的猜測,這種堿可能是氫氧化鎂,由于化學(xué)反應(yīng)都遵守質(zhì)量守恒定律,所以可以進一步判斷反應(yīng)物和生成物的組成;
(2)根據(jù)堿能使酚酞試液變紅色的性質(zhì)可以知道,反應(yīng)后溶液滴加酚酞試液變紅色,說明溶液呈堿性;
(3)氫氧化鎂是一種難溶于水的氫氧化物,溫度越高其他溶解度會略增大.所以當(dāng)溶液是熱的時候,因為其溶解度增大,溶液中的OH-濃度會更大,所以滴入酚酞,溶液會變紅.如果溫度降低,氫氧化鎂的溶解度下降,OH-濃度降低,酚酞變成無色.
點評:本題考查了如何探究物質(zhì)的性質(zhì)和變化規(guī)律,掌握反應(yīng)現(xiàn)象與本質(zhì)的聯(lián)系,了解酸堿指示劑及其性質(zhì),學(xué)會猜想和事實驗證.