Question

某校化学兴趣小组同学利用数字化仪器对镁与盐酸反应进行研究。

（查阅资料）

①饱和氯化镁溶液的pH约为4；②氢氧化镁加热到350℃失去水生成氧化镁。

（实验过程）

（1）实验前先将镁条需先打磨的原因是_____

（2）将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实验中密闭容器（气密性良好）内压强与时间的关系如图所示。

（3）用pH试纸测定反应后溶液的酸碱度。

（结果分析）

①将注射器刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强上升迅速，原因可能是_____。

②镁条与盐酸反应的化学方程式为_____。图中a、b、c、d四个点中，产生氢气最快的为_____点。

③图中c点镁条已完全溶解，cd段容器内压强逐渐减小的原因可能是_____。

④测定反应后的溶液pH的操作为_____（填对应选项的字母）。

A将pH试纸直接插入溶液中，并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH

B将pH试纸放在玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH

C将湿润的pH试纸放在玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH

⑤同学们根据测得反应后溶液的pH就直接得出其中含HCl，该pH的值可能是下列选项中的_____（填对应选项的字母）。

А 3В 5С 6

⑥甲同学提出向反应后的溶液中逐滴滴加NaOH溶液并振荡，若观察到_____的现象，也可以确定溶液中含HCl。

（拓展研究）

取少量镁条与过量盐酸反应后的溶液蒸干并灼烧，向灼烧所得固体中投入少量水，未见固体完全溶解，向其中滴加酚酞试液变为红色。灼烧所得固体的成分可能为_____。

Answer

除去镁条表面的氧化膜，便于后续反应进行 注入的盐酸占据一定体积，挤压装置内空气，使压强增大 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ a 反应停止不再产生气体、不再放热，容器内热量向外扩散，温度逐渐降低 B A 开始滴加的一段时间内无沉淀产生，滴加一段时间后才开始有白色沉淀产生 MgCl2、MgO

【解析】

[实验过程]

（1）为除去镁条表面的氧化膜，便于后续反应进行，实验前先将镁条打磨，故填：为除去镁条表面的氧化膜，便于后续反应进行。

[结果分析]

①反应刚开始，注入的盐酸占据一定体积，挤压装置内空气，使压强增大，故将注射器刚注入盐酸时镁条表面无明显气泡，但此时压强上升迅速，故填：注入的盐酸占据一定体积，挤压装置内空气，使压强增大。

②镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，化学方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，a、b、c、d四个点中，a点压强变化最快，产生氢气最快的点是a点，故填：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；a。

③图中c点镁条已完全溶解，cd段容器内压强逐渐减小的原因可能是反应停止不再产生气体、不再放热，容器内热量向外扩散，温度逐渐降低，故填：反应停止不再产生气体、不再放热，容器内热量向外扩散，温度逐渐降低。

④A、不能将pH试纸直接插入溶液中，会污染待测液，A错。

B、将pH试纸放在玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，并将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH，正确。

C、将湿润的pH试纸放在玻璃片上，用干净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，相当于待测液被稀释，会造成酸性溶液pH值偏大，碱性溶液pH偏小，C错。

故选：B。

⑤饱和氯化镁溶液的pH约为4，pH小于4 说明溶液中含有HCl，故选：A。

⑥向氯化镁和氯化氢混合溶液中滴加氢氧化钠，氢氧化钠先和氯化氢反应生成氯化钠和水，再和氯化镁生成氢氧化镁沉淀，和氯化钠，开始滴加的一段时间内无沉淀产生，滴加一段时间后才开始有白色沉淀产生，故填：开始滴加的一段时间内无沉淀产生，滴加一段时间后才开始有白色沉淀产生。

[拓展研究] 少量镁条与过量盐酸反应生成氯化镁以及剩余过量氯化氢，溶液蒸干氯化氢挥发会得到氯化镁固体，并且伴随着氯化氢挥发，氯化镁的缓慢水解，会得到氢氧化镁，氢氧化镁灼烧生成氧化镁，向灼烧所得固体中投入少量水，未见固体完全溶解是因为含有氧化镁，灼烧所得固体的成分可能MgCl2、MgO，故填：MgCl2、MgO。