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．

（1）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：
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(chǎn)生氣體的速率（v）與時間（t）的關系如圖所示，則t1～t2時間內(nèi)反應速率逐漸加快的主要原因是 ．
（3）研究二：反應后所得溶液的酸堿性探究：
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(zhì)．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(jù)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(chǎn)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”）．
（6）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(zhì)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：此鎂條中金屬鎂的質(zhì)量，反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．（計算結果保留一位小數(shù)）（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】
（1）放熱
（2）鎂與鹽酸反應放熱，溫度越高反應速度越快
（3）酸；氯化鎂；c
（4）Mg+2H2O Mg（OH）2+H2↑
（5）有關
（6）

設鎂的質(zhì)量為x，鎂與鹽酸反應生成氯化鎂的質(zhì)量為y

Mg+2HCl═MgCl2+H2↑

24 95 2

x y 0.2g

x=2.4g y=9.5g

氧化鎂的質(zhì)量為3.2g﹣2.4g=0.8g

設氧化鎂與鹽酸反應生成氯化鎂的質(zhì)量為Z

MgO+2HCl═MgCl2+H2O

40 95

0.8g z

z=1.9g

所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)==11.1%

答：鎂的質(zhì)量為2.4g，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為11.1%

【解析】解：研究一、（1）反應中試管外壁發(fā)燙，說明是放熱反應（2）化學反應速率與溫度有關，溫度越高，化學反應速率越快，t1～t2時間內(nèi)，鎂與鹽酸反應放熱，溫度越高反應速度越快
研究二、發(fā)現(xiàn)問題：依據(jù)酸堿性溶液pH的大小進行分析判斷；（3）pH小于7的溶液呈酸性，所以該溶液顯酸性； 實驗思考：要確定反應后溶液的酸堿性，因溶液中均含有氯化鎂，因此甲乙兩同學都必須測氯化鎂溶液的酸堿性；使用pH試紙的方法正確的是將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；（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(zhì)，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(jù)質(zhì)量守恒定律中反應前后元素的種類不變，可知該反應的產(chǎn)物是氫氧化鎂和氫氣，其方程式為：Mg+2H2O Mg（OH）2+H2↑；（5）依據(jù)鈉與水反應不需要加熱，而鎂與水反應需要加熱可知：金屬與水的反應與金屬活動性順序有關．
研究三：
（6）設鎂的質(zhì)量為x，鎂與鹽酸反應生成氯化鎂的質(zhì)量為y
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24 95 2
x y 0.2g

x=2.4g y=9.5g
氧化鎂的質(zhì)量為3.2g﹣2.4g=0.8g
設氧化鎂與鹽酸反應生成氯化鎂的質(zhì)量為Z
MgO+2HCl═MgCl2+H2O
40 95
0.8g z

z=1.9g
所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)==11.1%
答：鎂的質(zhì)量為2.4g，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為11.1%
答：（1）鎂的質(zhì)量為2.4g，（2）所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為11.1%
所以答案是：研究一、（1）放熱；（2）鎂與鹽酸反應放熱，溫度越高反應速度越快；
研究二、（3）酸；氯化鎂；c；（4）Mg+2H2O Mg（OH）2+H2↑；（5）有關；（6）2.4g；11.1%．
【考點精析】關于本題考查的書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式和根據(jù)化學反應方程式的計算，需要了解注意：a、配平 b、條件 c、箭號；各物質(zhì)間質(zhì)量比=系數(shù)×相對分子質(zhì)量之比才能得出正確答案．