Question

8．反思、歸納與提升是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要方法．
（1）對(duì)于復(fù)分解反應(yīng)及其規(guī)律，通過反思與探索，同學(xué)們有了新的認(rèn)識(shí)．
【探索發(fā)現(xiàn)】①氫氧化鈉溶液與鹽酸反應(yīng)的微觀示意圖如圖1；
【分析歸納】反應(yīng)的化學(xué)方程式NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：H⁺+OH^-═H₂O，反應(yīng)能進(jìn)行的原因是溶液中的H⁺和OH^-的數(shù)目減少，即自由移動(dòng)的離子數(shù)目減少．
②硫酸鈉溶液跟氯化鋇溶液反映的微觀示意圖如圖2：
【分析歸納】反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂SO₄+BaCl₂═2NaCl+BaSO₄↓．反應(yīng)能進(jìn)行的原因是溶液中鋇離子和硫酸根離子的數(shù)目減少，即自由移動(dòng)的離子數(shù)目減少．（提示：生成硫酸鋇白色沉淀）
【總結(jié)規(guī)律】上述復(fù)分解反應(yīng)能發(fā)生的本質(zhì)原因是溶液中自由移動(dòng)離子的數(shù)目減少．
（2）某同學(xué)利用以下幾組物質(zhì)探究硫酸的性質(zhì)

組合序號(hào)	①	②	③	④	⑤
組合物質(zhì)	H2SO4 NaOH	H2SO4 CuO	H2SO4 Na2CO3	H2SO4 Mg	H2SO4 Ba（NO3）2

【記錄和解釋】待幾組物質(zhì)恰好完全反應(yīng)后，往溶液中滴加紫色的石蕊溶液，其中組合⑤與另外四組現(xiàn)象不同，請(qǐng)從反應(yīng)發(fā)生的本質(zhì)角度解釋產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因其余四組是酸中的氫離子參加了反應(yīng)，組合⑤氫離子沒有參加反應(yīng)．
（3）某興趣小組用10g鎂條與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49%的稀硫酸反應(yīng)，測(cè)得產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖（假設(shè)鎂條中除表面含有氧化鎂外，沒有其它雜質(zhì)）．
①當(dāng)稀硫酸的質(zhì)量為70g，產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量為0.5g．
②用化學(xué)方程式說(shuō)明當(dāng)稀硫酸的質(zhì)量為10g時(shí)，為什么不產(chǎn)生氫氣MgO+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O．
③計(jì)算鎂條中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過程）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)給出的圖進(jìn)行分析歸納和總結(jié)；
（2）根據(jù)對(duì)應(yīng)現(xiàn)象差別分析其微觀本質(zhì)共性與差異；
（3）根據(jù)圖分析解答，最后的計(jì)算既可以直接求算氧元素也可以通過關(guān)系式求算鎂元素．

解答 解：
（1）
①是氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：H⁺+OH^-═H₂O，反應(yīng)能進(jìn)行的原因是溶液中的H⁺和OH^-的數(shù)目減少，即自由移動(dòng)的離子數(shù)目減少．
②硫酸鈉溶液跟氯化鋇溶液反映的微觀示意圖：
【分析歸納】反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂SO₄+BaCl₂═2NaCl+BaSO₄↓．結(jié)合①中分析的反應(yīng)進(jìn)行的原因的解答方式，反應(yīng)能進(jìn)行的原因是溶液中鋇離子和硫酸根離子的數(shù)目減少，即自由移動(dòng)的離子數(shù)目減少．
【總結(jié)規(guī)律】上述復(fù)分解反應(yīng)能發(fā)生的本質(zhì)原因是溶液中自由移動(dòng)離子的數(shù)目減少．
（2）某同學(xué)利用以下幾組物質(zhì)探究硫酸的性質(zhì)
【記錄和解釋】待幾組物質(zhì)恰好完全反應(yīng)后，往溶液中滴加紫色的石蕊溶液，①溶液為紫色；②溶液為紫色；③溶液為紫色；④溶液為紫色；⑤溶液為紅色．所以組合 ⑤與另外四組現(xiàn)象不同．①②③④中開始有氫離子，在反應(yīng)中消耗了氫離子，導(dǎo)致溶液不再顯示酸性，而⑤中沒有消耗氫離子，導(dǎo)致依舊顯示酸性．所以反應(yīng)發(fā)生的本質(zhì)角度解釋產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因是其余四組是酸中的氫離子參加了反應(yīng)，組合⑤氫離子沒有參加反應(yīng)．
（3）某興趣小組用10g鎂條與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49%的稀硫酸反應(yīng)，測(cè)得產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖（假設(shè)鎂條中除表面含有氧化鎂外，沒有其它雜質(zhì)）．
①由圖可以看出，當(dāng)稀硫酸的質(zhì)量為70g，產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量為 0.5g．
②鎂條中除表面含有氧化鎂，所以開始沒有氣體的階段是氧化鎂和硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和水，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgO+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O．
③根據(jù)和氧化鎂反應(yīng)的硫酸是20g，結(jié)合其中溶質(zhì)的質(zhì)量根據(jù)關(guān)系式求算氧化鎂中的氧元素的質(zhì)量．
設(shè)氧化鎂中氧元素的質(zhì)量為x
由MgO+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O可得關(guān)系式為
O------H₂O------H₂SO₄
16                         98
x                         20g×49%
$\frac{16}{98}$=$\frac{x}{20g×49%}$
x=1.6g
則鎂條中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{10g-1.6g}{10g}$×100%=84%．
或者根據(jù)鎂元素守恒的鎂元素和稀硫酸中溶質(zhì)的關(guān)系式
設(shè)鎂元素的質(zhì)量為y
Mg--------MgSO₄------H₂SO₄
24                              98
y                               70g×49%
$\frac{24}{98}$=$\frac{y}{70g×49%}$
y=8.4g
則鎂條中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{10g-1.6g}{10g}$×100%=84%．
故答案為：
 （1）NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
  鋇離子和硫酸根離子；溶液中自由移動(dòng)離子的數(shù)目減少．
（2）⑤；其余四組是酸中的氫離子參加了反應(yīng)，組合⑤氫離子沒有參加反應(yīng)．
（3）
①0.5；
②MgO+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O．
③84%

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計(jì)算過程要完整．本題注意靈活使用關(guān)系式法減少計(jì)算繁瑣．