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放熱放熱反應（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）的關系如圖1所示，則t1～t2時間內反應速率逐漸加快的主要原因是鎂與稀鹽酸反應放熱，加快反應速率鎂與稀鹽酸反應放熱，加快反應速率。
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酸性酸性性（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，甲同學需測定氯化鎂氯化鎂溶液的酸堿性，實驗表明該溶液顯弱酸性。
（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Mg+2H2O═Mg（OH）2↓+H2↑Mg+2H2O═Mg（OH）2↓+H2↑。
（5）金屬氯化物溶液pH值大小與金屬的活動性有關，如氯化鈉溶液顯中性，氯化鎂溶液顯弱酸性，則氯化鉀溶液顯中中性。
（6）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有關有關（填“有關”或“無關”）。
研究三：金屬活動性強弱與原子結構的關系：
如圖2為鎂原子、鈣原子和鋇原子結構示意圖。已知其中Ba的活動性最強，據此推測，金屬的活動性除與原子的最外層電子數(shù)有關，還與電子層數(shù)電子層數(shù)有關。
研究四：確定鎂條的成分：
稱取3.2g表面被氧化的鎂條，放入100g稀鹽酸中恰好完全反應，生成氣體0.2g.求：
（7）此鎂條中金屬鎂的質量。（寫出計算過程，共3分）
（8）反應后所得溶液中溶質的質量分數(shù)11.1%11.1%。（計算結果保留一位小數(shù)）
【考點】實驗探究物質的性質或變化規(guī)律；有關溶質質量分數(shù)的簡單計算；金屬活動性順序及其應用；溶液的酸堿性與pH的關系；核外電子在化學反應中的作用；物質發(fā)生化學變化時的能量變化；根據化學反應方程式的計算．
【答案】放熱；鎂與稀鹽酸反應放熱，加快反應速率；酸性；氯化鎂；Mg+2H2O═Mg（OH）2↓+H2↑；中；有關；電子層數(shù)；11.1%
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：38引用：4難度：0.1
相似題
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1．碳酸氫鈉是一種應用廣泛的鹽，化學小組對其進行了探究。
（1）NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽，它是由Na+和（填離子符號）構成，醫(yī)療上能用于治療胃酸（含有鹽酸）過多癥，反應的化學方程式為。
【提出問題】實驗室中如何制取少量NaHCO3？
【查閱資料】
材料一：侯氏制堿的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二：研究發(fā)現(xiàn)，NaHCO3溶于水時吸收熱量，Na2CO3溶于水時放出熱量。
【實驗制備】根據侯氏制堿原理設計如圖1所示裝置制取NaHCO3。
反應結束后，將試管中的混合物過濾洗滌，低溫烘干得白色固體。
（2）燒杯中冰水的作用是。
（3）能進一步確認該白色固體是NaHCO3的實驗方案是（須用到的儀器和藥品：試管、溫度計、水）。
（4）如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無數(shù)據的原因可能是。
【性質探究】
常溫下，取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產生。反應過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料三NaHCO3溶于水后，少量的能同時發(fā)生如下變化：HCO-3
變化①：+H2O→H2CO3+OH-；HCO-3
變化②：→HCO-3+H+。CO2-3
材料四：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關。常溫下，當單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
【交流反思】
（5）NaHCO3溶液顯（填“酸”“堿”或“中”）性，結合材料三、四從微觀角度說明原因：。
（6）根據本實驗，下列說法錯誤的是（填字母）。
a.pH＜6.68時生成的無色氣體為CO2
b.從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液發(fā)布：2024/12/25 15:30:1組卷：547引用：4難度：0.5 -
2．關于鹽的性質研究是一項重要的課題，某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質”為主題開展項目式學習。
【任務一】認識碳酸氫鈉
（1）下列關于碳酸氫鈉的說法正確的是。
A.碳酸氫鈉是由Na+和構成HCO-3
B.碳酸氫鈉俗稱純堿
C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過多癥
D.碳酸氫鈉難溶于水
【任務二】探究碳酸氫鈉的性質
（2）探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應：興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中，加入稀鹽酸，如圖1所示，觀察到甲試管中有氣泡產生，乙中，說明碳酸氫鈉能與稀鹽酸反應生成CO2，寫出試管甲中反應的化學方程式。
（3）探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性：用酒精燈充分加熱玻璃管，如圖2所示。
資料：無水硫酸銅呈白色，遇水后呈藍色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內無水硫酸銅變藍，紫色石蕊溶液變紅，說明碳酸氫鈉受熱易分解，且有和二氧化碳生成。
②實驗后興趣小組同學猜想玻璃管A處固體產物僅是Na2CO3而不含有NaOH，請設計實驗證明（寫出具體步驟和現(xiàn)象）：。
（4）常溫下，興趣小組同學取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中，插入pH傳感器，向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產生。反應過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料一：NaHCO3溶于水后，少量的能同時發(fā)生如下變化：HCO-3
變化①：+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
變化②：→HCO-3+H+CO2-3
材料二：溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關。常溫下，當單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH＞7，反之pH＜7；單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大，溶液的pH越小。
①根據上述實驗可知NaHCO3溶液顯堿性，結合材料一、二從微觀角度說明原因：。
②根據本實驗，可知從0～30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷（填“增大”或“減小”）。發(fā)布：2024/12/25 17:0:2組卷：87引用：2難度：0.4 -
3．圖是一瓶濃硫酸標簽上的部分內容，某探究小組的同學對這瓶硫酸進行了如下探究，請你參與．
[查閱資料]濃硫酸有強腐蝕性，溶于水會放熱；硫酸鋇不溶于水也不溶于酸．
[探究一]濃硫酸稀釋時會放熱．
（1）稀釋濃硫酸時，所需儀器主要有，應如何稀釋濃硫酸？．測量稀釋前后溶液的溫度，有明顯升高的現(xiàn)象．結論：濃硫酸溶于水放熱．
[探究二]稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應．圖10
（2）稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結論 先用pH試紙測定稀硫酸的pH，再逐滴加入氫氧化鈉溶液并不斷振蕩，同時測混合液的pH pH逐漸變大，
最后pH≥7稀硫酸與氫氧化鈉
溶液能發(fā)生反應．
（3）實驗中僅從溶液pH變大，而不強調pH≥7，不能得出稀硫酸與氫氧化鈉溶液一定發(fā)生反應的結論，理由是．
[探究三]由于該試劑瓶瓶口密封簽已破損，同學們懷疑該濃硫酸的質量分數(shù)與標簽不相符．
[提出問題]該濃硫酸的質量分數(shù)是否發(fā)生變化？
[實驗探究]（4）取該濃硫酸和足量BaCl2溶液反應，過濾、洗滌、干燥沉淀．實驗中如何確定硫酸已完全反應．
（5）為達到實驗目的，實驗中必須要測知的數(shù)據是．
[探究結論]（6）由實驗測得的數(shù)據計算出的硫酸的質量分數(shù)與標簽不符．該硫酸的質量分數(shù)應98%（填“大于”或“小于”）．發(fā)布：2025/1/6 8:0:1組卷：38引用：1難度：0.5
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