Question

化学兴趣小组在探究金属的性质时，将一段去除了氧化膜的镁条，放入一定量的稀盐酸中，有气泡产生，充分反应后静置，发现试管中有白色沉淀。为探究白色沉淀的成分，同学们进行了如下实验:

试管(盛有等体积等浓度的稀盐酸)	①	②	③	④
镁条的长度	1cm	2cm	3cm	4cm
相同的实验现象(省略题干的现象)	快速反应，试管发热，镁条全部消失
沉淀量(恢复到25°C)	无	少量	较多	很多

[得出结论]镁条与稀盐酸反应产生白色沉淀的量与________有关。

[提出问题]白色沉淀是什么物质?

[查阅资料]在氯化镁溶液中，镁能与水在常温下发生反应生成氢氧化镁和氢气。

[猜想与假设]小强认为白色沉淀是碳酸镁，其他同学认为不需要实验就能否定小强的猜想，理由是_______。经过讨论，提出如下猜想:

I镁的用量增多，导致生成的氯化镁增多而析出晶体；

II镁条反应过程中有残碎的镁粉剩余；

III生成了氢氧化镁沉淀。

[实验验证]将上述试管④中的物质过滤，将得到的白色不溶物分为三份，进行实验:

（1）取第一份白色不溶物于试管中，加入适量蒸馏水，充分振荡后，不溶物_______(选填“会”或“不会”)溶解，则猜想I不成立。

（2）取第二份白色不溶物于试管中，加入稀盐酸，无气泡产生，则猜想_________不成立。

（3）取第三份白色不溶物于试管中，加入适量稀硝酸，发现不溶物溶解，向所得无色溶液中加入几滴硝酸银溶液，出现大量白色沉淀，则不溶物中一定含有___________元素，猜想III不成立。

（4）在老师的帮助下，同学们得知不溶物的生成原理:足量镁和稀盐酸反应过程中，溶液会经历从酸性到碱性并且碱性逐渐增强的过程，从而促使白色的碱性氯化镁的生成。

[拓展延伸]（1）小华同学认为上述[实验验证]（3）的设计不严密，在进行[实验验证]（3）之前应该对不溶物进行洗涤，目的是________。

（2）锌片和铜片放入稀盐酸中产生的现象不相同，据此推测出铜的活动性比锌_________，还可根据锌和硫酸铜溶液的反应来确定这两种金属的活动性强弱，该反应的化学方程式为________。

Answer

反应物的质量比 反应前物质中没有碳元素 不会 二 氯 排除溶液中氯离子的干扰 弱 Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu

【解析】

[得出结论]由表格中数据可知，当盐酸的浓度、质量一定时，镁的量越多，生成白色沉淀越多，可知，镁条与稀盐酸反应产生白色沉淀的量与反应物的质量比有关

[猜想与假设] 据质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，将镁条放入一定量的稀盐酸中，反应前物质有水、氯化氢、镁，没有碳元素，不可能生成碳酸镁；

[实验验证]（1）取第一份白色不溶物于试管中，加入适量蒸馏水，充分振荡后，不溶物不会溶解，说明不是氯化镁增多而析出晶体，则猜想I不成立；

（2）镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，取第二份白色不溶物于试管中，加入稀盐酸，无气泡产生，则猜想二不成立；

（3）氯离子和银离子结合生成氯化银白色沉淀，氯化银不溶于硝酸，而氢氧化镁沉淀能和酸反应生成可溶盐，取第三份白色不溶物于试管中，加入适量稀硝酸，发现不溶物溶解，向所得无色溶液中加入几滴硝酸银溶液，出现大量白色沉淀，则不溶物中一定含有氯元素，猜想III不成立；

[拓展延伸]（1）“将一段去除氧化膜的镁条，放入一定量的稀盐酸中”，固体表面带有氯离子，在进行实验（3）之前应该对不溶物进行洗涤，目的是排除溶液中氯离子的干扰；

（2）锌片和铜片放入稀盐酸中产生的现象不相同，即锌和稀盐酸混合产生气泡，铜和稀盐酸混合无明显现象，据此推测出锌的活动性比铜强；还可根据锌和硫酸铜溶液的反应来确定这两种金属的活动性强弱，该反应原理是锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，化学方程式为Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu。