Question

某校课外兴趣小组同学对有关镁与盐酸反应的系列研究：

研究一：镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化：

（1）实验时需将镁条进行打磨，其目的是_____。

（2）反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是_____反应，化学方程式为_____。

（3）实验 测得镁片产生气体的速率（v）与时间（t）的关系如图所示，则 t₁~t₂ 时间 内反应速率逐渐加快的主要原因是_____。

研究二：探究反应后所得溶液的酸碱性

（发现问题]

（1）反应后甲同学用 pH 试纸测定试管中溶液的酸碱性，发现 pH 小于 7。

（2）反应后乙同学的试管中镁条有剩余，向试液中滴入两滴酚酞溶液，振荡显红色， 对此现象，乙同学重复如上实验，得到同样结果。

（提出猜想）甲同学：猜想Ⅰ：稀盐酸过量，使溶液 pH 小于 7；

猜想Ⅱ：氯化镁溶液 pH 小于 7. 乙同学：猜想Ⅰ：氯化镁溶液使酚酞变红色；

猜想Ⅱ：镁与热水反应使酚酞溶液变红色｡

（实践与思考）为验证猜想，甲､乙两同学均需进行一个探究实验是_____. 乙同学为完成猜想Ⅱ，在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶液很 快变为红色，同时还观察到镁条表面有气体生成.该气体能燃烧｡请你根据实验现象写 出镁与水反应的化学反应方程式_____。

（结论）（1）镁与稀盐酸反应，镁反应完全后所得溶液显酸性；

（2）镁与稀盐酸反应，镁过量时所得溶液显碱性｡

（交流与反思）氯化钠溶液呈中性，而上述甲同学实验中镁完全反应后所得溶液显酸 性，你认为与溶液中_____（填离子符号）。

一段时间后，乙同学观察到溶液红色逐渐变淡，最后消失，你认为原因可能是_____ 请设计实验验证你的猜想_____。

Answer

除去金属表面的氧化物（或污渍），防止干扰实验 放热 Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑ 镁与稀盐酸反应放热，溶液温度升高，化学反应速率变快 测定氯化镁溶液的酸碱性 Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑ H＋ 氢氧化镁的溶解度随着温度的降低而减小 取适量氢氧化镁固试管中，加入适量蒸馏水，滴入适量酚酞溶液，此时溶液为无色，用酒精灯加热试管，试管中的氢氧化镁固体逐渐溶解，溶液变为红；停止加热后，待试管冷却，观察到溶液中有固体析出，且溶液红色逐渐变淡

【解析】

探究一：（1）实验时需将镁条进行打磨，其目的是：除去金属表面的氧化物（或污渍），防止干扰实验；

（2）反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是放热反应，镁与稀盐酸反应产生氯化镁和氢气化学方程式为Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑。

（3）实验 测得镁片产生气体的速率（v）与时间（t）的关系如图所示，则 t1~t2 时间内反应速率逐渐加快的主要原因是：镁与稀盐酸反应放热，溶液温度升高，化学反应速率变快；

探究二：为验证猜想，甲､乙对氯化镁溶液的酸碱性有争议，两同学均需进行一个探究实验是：测定氯化镁溶液的酸碱性； 乙同学为完成猜想Ⅱ，在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶液很 快变为红色，说明溶液显碱性，同时还观察到镁条表面有气体生成.该气体能燃烧，该气体是氢气，则镁与热水反应产生氢氧化镁和氢气的化学反应方程式：Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑

交流与反思:氯化钠溶液呈中性，而上述甲同学实验中镁完全反应后所得溶液显酸性，因为盐酸过量，与溶液中氢离子（H＋）有关。

一段时间后，乙同学观察到溶液红色逐渐变淡，最后消失，原因可能是：氢氧化镁的溶解度随着温度的降低而减小，温度降低后，氢氧化镁固体析出，溶液的碱性变弱，红色变淡；

计实验验：取适量氢氧化镁固试管中，加入适量蒸馏水，滴入适量酚酞溶液，此时溶液为无色，用酒精灯加热试管，试管中的氢氧化镁固体逐渐溶解，溶液变为红；停止加热后，待试管冷却，观察到溶液中有固体析出，且溶液红色逐渐变淡。