Question

【題目】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）反應中試管外壁發(fā)燙，說明鎂與稀鹽酸反應是 反應（填 “吸熱”或“放熱”）。

（2）實驗測得鎂片產生氣體的速率(v)與時間(t)的關系如右圖所示，則t1～t2時間內反應速率逐漸加快的主要原因是 。

研究二：反應后所得溶液的酸堿性探究：

（3）甲同學反應后用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”）。

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。為驗證猜想，甲同學需測定 溶液的酸堿性，實驗表明該溶液顯弱酸性。

下列使用pH試紙的方法正確的是 （填字母）．

A．將pH試紙剪成幾段節(jié)約使用

B．將pH試紙直接插入待測液中

C．將pH試紙放在干凈的白瓷板上，用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上

D．將pH試紙潤濕后放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上

（4）乙同學重復甲同學實驗時，發(fā)現(xiàn)反應后所得試管中溶液pH大于7。發(fā)現(xiàn)實驗與甲同學實驗不同的是，反應后的試管中鎂條有剩余。乙同學猜想可能是鎂與熱水反應生成了堿性物質。乙同學為驗證猜想，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，請根據實驗現(xiàn)象寫出鎂與水反應的化學反應方程式 。

（5）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 （填“有關”或“無關”）。

研究三：確定鎂條的成分：

稱取3.2g表面被氧化的鎂條（表面物質作為氧化鎂）, 放入100g稀鹽酸中恰好完全反應，生成氣體0.2g。求：

（6）此鎂條中金屬鎂的質量，反應后所得溶液中溶質的質量分數(shù)。（計算結果保留一位小數(shù)）（寫出計算過程，共4分）

Answer 1

【答案】（1）放熱；（2）反應放熱，溶液溫度升高使反應速率加快；

（3）酸性 氯化鎂 AC(全對給分）（4）Mg+2H2O═Mg（OH）2+H2↑（5）有關（6）11.1%

【解析】

試題分析：（1）反應中試管外壁發(fā)燙，說明鎂與稀鹽酸反應是放熱反應；（2）t1～t2時間內反應速率逐漸加快的主要原因是反應放熱，溶液溫度升高使反應速率加快；（3）pH小于7的溶液呈酸性，故該溶液呈酸性；稀鹽酸的pH小于7，故若想驗證甲同學的猜想，需測定氯化鎂溶液的酸堿性；使用pH試紙的正確操作為：將pH試紙放在白瓷板或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液滴到pH試紙上，觀察并與標準比色卡比較，為了節(jié)約，可以將pH試紙剪成幾段，故選AC；（4）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，可知該反應的產物是氫氧化鎂和氫氣，反應的方程式為：Mg＋2H2O Mg（OH）2＋H2↑；（5）鈉與冷水就能劇烈反應，而鎂與水反應需要加熱，由此可知金屬與水的反應與金屬活動性順序有關；（6）鎂條與鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，已知生成氫氣的質量為0.2g，根據方程式可以求出鎂條中金屬鎂的質量；氧化鎂與鹽酸反應生成氯化鎂和水，故充分反應后，溶液中溶質為氯化鎂，其質量為鎂條、氧化鎂與鹽酸反應生成的氯化鎂的總質量；溶液的質量為：鎂條的質量與鹽酸的質量之和減去產生的氫氣的質量。