Question

8．某化學實驗小組探究鎂與氯化銨溶液反應的氣體產(chǎn)物和劇烈反應的影響因素．
資料：①CH₃COONH₄溶液是中性的．
②1mol/L NH₄Cl 溶液的pH=4.63，可以溶解Mg（OH）₂沉淀．
探究一：鎂與氯化銨溶液反應的氣體產(chǎn)物
【實驗1】（圖1）

探究二：鎂與氯化銨溶液劇烈反應的原因
設(shè)想1：鎂與氯化銨水解產(chǎn)生的H⁺反應生成氫氣
【實驗2-1】【實驗2-2】（圖2）
設(shè)想2：Cl^-的影響設(shè)想3：NH₄⁺的影響
【實驗3】【實驗4】（圖3）
（1）實驗1在左邊試管出氣管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗試管口產(chǎn)生的氣體，試紙變藍，說明有氨氣生成；用排水法收集一小試管產(chǎn)生的氣體，靠近酒精燈，點燃，可以聽到爆鳴聲，說明有氫氣生成．
（2）寫出實驗1右邊試管Mg與水反應的化學方程式Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑．
（3）實驗2-1中兩試管反應都很劇烈，說明NH₄NO₃水解產(chǎn)生的H⁺對反應影響�。ㄌ睢靶　被颉按蟆保�，NH₄⁺對反應影響大（填“小”或“大”）．
（4）實驗2-2的兩支試管中實驗現(xiàn)象相同，其設(shè)計目的是為了排除CH₃COO^-的影響．
（5）實驗3中的實驗現(xiàn)象說明Cl^-對反應速率的影響很小，請在空白處補充完成實驗方案設(shè)計．
（6）實驗4中的結(jié)論說明NH₄⁺對反應速率的影響很大，則兩支試管中實驗現(xiàn)象的不同之處是NH₄NO₃溶液（左試管）和KNO₃溶液（右試管）分別與Mg粉反應，左試管反應劇烈，有大量氣泡生成，右試管反應很少，沒有氣泡生成．
（7）通過實驗1至實驗4的探究，得出的結(jié)論是鎂和氯化銨溶液產(chǎn)生的氣體不全是氫氣，還有氨氣；并不是鎂與氯化銨水解產(chǎn)生的H⁺反應生成氫氣；H₂O和NH₄⁺都是氧化劑，起氧化作用，Cl^-不起明顯的作用．
（8）寫出鎂與氯化銨溶液反應生成Mg²⁺的離子方程式Mg+2NH₄⁺=Mg²⁺+2NH₃↑+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）氨氣是堿性氣體，遇到濕潤的藍色石蕊試紙變藍色，氫氣混有空氣點燃會發(fā)生爆鳴聲；
（2）鎂是活潑金屬與水反應生成氫氧化鎂和氫氣；
（3）硝酸銨水解顯酸性，醋酸銨溶液中醋酸根離子水解和銨根離子水解程度相同，溶液呈中性，據(jù)此分析；
（4）醋酸鈉溶液中醋酸根離子水解顯堿性，鎂和醋酸鈉不反應，鎂是溶液中水發(fā)生的反應與水中鎂發(fā)生的反應程度相同，說明醋酸根不影響反應；
（5）實驗現(xiàn)象說明Cl^-對反應速率的影響很小，試管中的溶液應為同濃度的氯化鈉溶液和硝酸鈉溶液中反應程度相同，溶液體積和濃度依據(jù)上述實驗確定，濃度為1.0mol/L；
（6）實驗4中的結(jié)論說明NH₄⁺對反應速率的影響很大，證明銨根離子對鎂反應影響程度大，反應劇烈，硝酸鉀溶液中反應程度小；
（7）上述實驗分析可知鎂和氯化銨溶液產(chǎn)生的氣體不全是氫氣，還有氨氣；并不是鎂與氯化銨水解產(chǎn)生的H⁺反應生成氫氣；H₂O和NH₄⁺都是氧化劑，起氧化作用，Cl^-不起明顯的作用；
（8）鎂與氯化銨溶液反應生成Mg²⁺和氨氣、氫氣．

解答 解：（1）實驗1在左邊試管出氣管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗試管口產(chǎn)生的氣體，試紙變藍，說明有氨氣生成，用排水法收集一小試管產(chǎn)生的氣體，靠近酒精燈，點燃，可以聽到爆鳴聲，說明有氫氣生成，
故答案為：氨氣；氫氣；
（2）鎂是活潑金屬與水反應生成氫氧化鎂和氫氣，實驗1右邊試管Mg與水反應的化學方程式為：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑，
故答案為：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑；
（3）硝酸銨水解顯酸性，醋酸銨溶液中醋酸根離子水解和銨根離子水解程度相同，溶液呈中性，實驗2-1中兩試管反應都很劇烈，說明NH₄NO₃水解產(chǎn)生的H⁺對反應影響小，NH₄⁺對反應影響大，
故答案為：��；大；
（4）醋酸鈉溶液中醋酸根離子水解顯堿性，鎂和醋酸鈉不反應，鎂是溶液中水發(fā)生的反應與水中鎂發(fā)生的反應程度相同，說明醋酸根不影響反應速率，實驗2-2的兩支試管中實驗現(xiàn)象相同，其設(shè)計目的是為了排除CH₃COO^-的影響，
故答案為：為了排除CH₃COO^-的影響；
（5）實驗現(xiàn)象說明Cl^-對反應速率的影響很小，試管中的溶液應為同濃度的氯化鈉溶液和硝酸鈉溶液中反應程度相同，溶液體積和濃度依據(jù)上述實驗確定，濃度為1.0mol/L，體積為3.0ml，則左邊試管中為3.0 mL 1.0 mol/LNaCl溶液；右邊試管中為：3.0 mL 1.0 mol/LNaNO₃溶液，
故答案為：3.0 mL 1.0 mol/LNaCl溶液；3.0 mL 1.0 mol/LNaNO₃溶液；
（6）實驗4中的結(jié)論說明NH₄⁺對反應速率的影響很大，證明銨根離子對鎂反應影響程度大，反應劇烈，硝酸鉀溶液中反應程度小，實驗4中的結(jié)論說明NH₄⁺對反應速率的影響很大，則兩支試管中實驗現(xiàn)象的不同之處是：NH₄NO₃溶液（左試管）和KNO₃溶液（右試管）分別與Mg粉反應，左試管反應劇烈，有大量氣泡生成，右試管反應很少，沒有氣泡生成，
故答案為：NH₄NO₃溶液（左試管）和KNO₃溶液（右試管）分別與Mg粉反應，左試管反應劇烈，有大量氣泡生成，右試管反應很少，沒有氣泡生成；
（7）上述實驗分析可知，通過實驗1至實驗4的探究，得出的結(jié)論是：鎂和氯化銨溶液產(chǎn)生的氣體不全是氫氣，還有氨氣；并不是鎂與氯化銨水解產(chǎn)生的H⁺反應生成氫氣；H₂O和NH₄⁺都是氧化劑，起氧化作用，Cl^-不起明顯的作用，
故答案為：鎂和氯化銨溶液產(chǎn)生的氣體不全是氫氣，還有氨氣；并不是鎂與氯化銨水解產(chǎn)生的H⁺反應生成氫氣；H₂O和NH₄⁺都是氧化劑，起氧化作用，Cl^-不起明顯的作用；
（8）鎂與氯化銨溶液反應生成Mg²⁺和氨氣、氫氣，反應的離子方程式為：Mg+2NH₄⁺=Mg²⁺+2NH₃↑+H₂↑，
故答案為：Mg+2NH₄⁺=Mg²⁺+2NH₃↑+H₂↑．

點評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實驗探究，主要是沒和誰、銨鹽反應實質(zhì)的探究和分析，實驗設(shè)計、對比分析、總結(jié)結(jié)論是解題關(guān)鍵，題目難度中等．