化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,通過一年的學(xué)習(xí),相信你的實驗?zāi)芰σ欢ㄓ辛撕艽筇岣,請你一同參與回答以下問題.
(一)某實驗小組設(shè)計了圖1所示的實驗裝置.
(1)寫出儀器A的名稱
分液漏斗
分液漏斗
.
(2)甲同學(xué)認(rèn)為打開K
1、關(guān)閉K
2時,利用I、Ⅱ裝置,可以制取并收集氧氣,該化學(xué)反應(yīng)方程式為:
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(3)乙同學(xué)認(rèn)為利用Ⅰ、Ⅲ裝置可以測定空氣中氧氣的含量.關(guān)閉K、K
1、K
2,用凸透鏡引燃B中的白磷,待冷卻后打開K
2,整個實驗過程中能觀察到的現(xiàn)象是:①
白磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出熱量
白磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出熱量
;②
待冷卻后打開K
2,Ⅲ中的水倒流入Ⅰ中約占瓶內(nèi)氣體體積的
待冷卻后打開K
2,Ⅲ中的水倒流入Ⅰ中約占瓶內(nèi)氣體體積的
.
(4)丙同學(xué)認(rèn)為可以利用Ⅰ、Ⅲ裝置驗證二氧化碳能與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng).他在廣口瓶B中預(yù)先收集滿二氧化碳氣體,在儀器A中盛放氫氧化鈉濃溶液,燒杯中盛放稀鹽酸,K
1關(guān)閉、K
2打開,然后打開K將氫氧化鈉濃溶液滴入廣口瓶中,關(guān)閉K,依據(jù)
Ⅲ中稀鹽酸倒流入Ⅰ中,并有氣泡產(chǎn)生
Ⅲ中稀鹽酸倒流入Ⅰ中,并有氣泡產(chǎn)生
現(xiàn)象,可以證明二氧化碳能與氫氧化鈉溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng).
(二)甲、乙兩同學(xué)對有關(guān)鎂與鹽酸的反應(yīng)進行了系列研究(如圖2)
探究一:鎂與鹽酸反應(yīng)過程中的能量變化以及反應(yīng)速率的變化:
(1)實驗時需將鎂條進行打磨,其目的是
除去金屬表面的氧化物
除去金屬表面的氧化物
.
(2)反應(yīng)中試管外壁發(fā)燙,說明鎂與稀鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng),化學(xué)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(guān)系如圖3所示,你認(rèn)為在t
1~t
2時間內(nèi)反應(yīng)速率逐漸加快的主要原因是:
鎂與鹽酸反應(yīng)放熱,溫度越高,反應(yīng)速率越快
鎂與鹽酸反應(yīng)放熱,溫度越高,反應(yīng)速率越快
.
探究二:.反應(yīng)后所得溶液的酸堿性探究
【發(fā)現(xiàn)問題】
(1)反應(yīng)后甲同學(xué)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(xué)所得溶液呈
酸
酸
性,(選填“酸”“堿”或“中”).
(2)反應(yīng)后乙同學(xué)的試管中鎂條有剩余,向試液中滴入兩滴酚酞溶液,溶液變紅.
【查閱資料】氫氧化鎂微溶于熱水,且溶解度隨溫度升高而增大.
【提出猜想】
甲同學(xué):
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(xué):
猜想Ⅰ:氯化鎂溶液呈堿性使酚酞變成紅色;
猜想Ⅱ:鎂與熱水反應(yīng)后生成堿使酚酞變紅色.
【實驗與思考】
(1)為驗證猜想,甲、乙兩同學(xué)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.
(2)乙同學(xué)為驗證猜想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泡產(chǎn)生,收集并點燃該氣體,發(fā)現(xiàn)氣體能燃燒,請根據(jù)以上現(xiàn)象寫出鎂與熱水反應(yīng)的化學(xué)方程式
;
(3)乙同學(xué)在進行上述猜想Ⅱ的探究時,發(fā)現(xiàn)實驗一段時間后,酚酞的紅色總是會逐漸消失,于是他猜想可能是鎂與熱水反應(yīng)后生成的堿逐漸被空氣中的二氧化碳反應(yīng)掉了,但甲同學(xué)猜想可能是水溫逐漸降低,導(dǎo)致
Mg(OH)2的溶解度減小而析出沉淀
Mg(OH)2的溶解度減小而析出沉淀
,請你設(shè)計一個簡單的實驗方案驗證甲或乙的猜想是否成立 (寫出相應(yīng)的操作、現(xiàn)象和結(jié)論):
方案一:將褪色后的溶液加熱,若溶液又變紅,則是由于溫度降低導(dǎo)致Mg(OH)2的溶解度減。
方案二:在滴有兩滴酚酞的熱水中放入一段打磨過的鎂條后,立即滴入適量的植物油進行液封,使溶液與空氣隔絕,若冷卻后紅色依然褪去,則是由于溫度降低導(dǎo)致Mg(OH)2的溶解度減。
方案一:將褪色后的溶液加熱,若溶液又變紅,則是由于溫度降低導(dǎo)致Mg(OH)2的溶解度減。
方案二:在滴有兩滴酚酞的熱水中放入一段打磨過的鎂條后,立即滴入適量的植物油進行液封,使溶液與空氣隔絕,若冷卻后紅色依然褪去,則是由于溫度降低導(dǎo)致Mg(OH)2的溶解度減小.
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【結(jié)論】
鎂與稀鹽酸反應(yīng),若鎂反應(yīng)完全后所得溶液顯酸性,若鎂過量時所得溶液顯堿性.