Question

【題目】實(shí)驗(yàn)小組研究Mg與NH4Cl溶液的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)如下：

	實(shí)驗(yàn)	試劑X	現(xiàn)象
	Ⅰ	H2O	產(chǎn)生極少氣泡，Mg表面逐漸變暗，反應(yīng)很快停止
	Ⅱ	1mol/LNH4Cl溶液(pH=5)	數(shù)分鐘內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生較多氣泡(經(jīng)檢驗(yàn)含有H2），溶液中出現(xiàn)大量白色固體，試管變熱

(1)Ⅰ中Mg表面變暗，說(shuō)明產(chǎn)生了Mg(OH)2固體。反應(yīng)很快停止的原因是__。

(2)探究實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ產(chǎn)生氣泡差異的原因。

假設(shè)一：NH4Cl溶液顯酸性，c(H+)較大，與Mg反應(yīng)速率較快。

①用離子方程式表示NH4Cl溶液顯酸性的原因：___。

測(cè)定實(shí)驗(yàn)Ⅱ反應(yīng)過(guò)程中溶液pH隨時(shí)間的變化，結(jié)果如下：

②假設(shè)一__(填“是”或“不是”）實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ產(chǎn)生氣泡差異的主要原因。

假設(shè)二：NH4Cl溶液中的NH溶解Mg(OH)2固體，使Mg能夠持續(xù)與水反應(yīng)。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：向1mol/LNH4Cl溶液中加幾滴氨水，使溶液pH≈8，得到溶液a。向少量Mg(OH)2固體中加入2mL溶液a，固體溶解。

③有同學(xué)認(rèn)為假設(shè)二的實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)謹(jǐn)，需增加對(duì)比實(shí)驗(yàn)：__(填操作和現(xiàn)象），說(shuō)明假設(shè)二正確。

④向NH4Cl溶液中加幾滴氨水的目的是___。

(3)1min后，實(shí)驗(yàn)Ⅱ中還檢測(cè)到少量NH3。

①檢測(cè)NH3時(shí)要使用濕潤(rùn)的___試紙。

②氣體中含有少量NH3的原因是__。

(4)Mg與NH4Cl溶液充分反應(yīng)后，仍有大量Mg(OH)2固體生成。綜合上述實(shí)驗(yàn)，解釋Mg與NH4Cl溶液的反應(yīng)比Mg與H2O的反應(yīng)更劇烈的主要原因：__。

Answer 1

【答案】生成的Mg(OH)2覆蓋在Mg表面，使Mg與水接觸面積減小，反應(yīng)很快停止 NH+H2ONH3H2O+H+ 不是 向1mol/LNaOH溶液中加幾滴氨水，使溶液pH≈8，得到溶液b。向少量Mg(OH)2固體中加入2mL溶液b，固體不溶解 排除H+的影響，同時(shí)使c(NH)基本不變 紅色石蕊 隨著反應(yīng)2NH+Mg(OH)2=Mg2++2NH3H2O的進(jìn)行，c(NH3H2O)逐漸增大，且反應(yīng)放熱，NH3H2O分解產(chǎn)生NH3 NH可以促進(jìn)Mg(OH)2的溶解平衡正向移動(dòng)，2NH+Mg(OH)2=Mg2++2NH3H2O，減少Mg(OH)2的覆蓋，使Mg與水持續(xù)反應(yīng)；反應(yīng)放熱，溫度升高，反應(yīng)速率加快

【解析】

(1)Ⅰ中Mg表面變暗，說(shuō)明產(chǎn)生了Mg(OH)2固體。而氫氧化鎂不溶于水，會(huì)覆蓋在鎂單質(zhì)的表面，減少了鎂與水的接觸面積，從而使反應(yīng)速率減慢并停止，故答案為：生成的Mg(OH)2覆蓋在Mg表面，使Mg與水接觸面積減小，反應(yīng)很快停止；

(2)①NH4Cl溶液顯酸性是因銨根離子能發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生氫離子，反應(yīng)為：NH+H2ONH3H2O+H+，故答案為：NH+H2ONH3H2O+H+；

②根據(jù)反應(yīng)過(guò)程中的pH值變化曲線，若假設(shè)一是實(shí)驗(yàn)I、II產(chǎn)生差異的原因的話，因此起始時(shí)氯化銨的濃度最大，水解產(chǎn)生的氫離子濃度最大，開(kāi)始階段的反應(yīng)速率應(yīng)比較大，則開(kāi)始階段pH值應(yīng)出現(xiàn)明顯變化，這與圖像不符合，因此假設(shè)一不是實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ產(chǎn)生氣泡差異的主要原因，故答案為：不是；

③假設(shè)二的實(shí)驗(yàn)操作中不能說(shuō)明是銨根離子還是氫氧根離子對(duì)氫氧化鎂產(chǎn)生了影響，應(yīng)補(bǔ)充對(duì)照實(shí)驗(yàn)，排除氫氧根離子對(duì)沉淀的影響，具體操作：在其他條件相同時(shí)，向1mol/LNaOH溶液中加幾滴氨水，使溶液pH≈8，得到溶液b。向少量Mg(OH)2固體中加入2mL溶液b，固體不溶解，故答案為：向1mol/LNaOH溶液中加幾滴氨水，使溶液pH≈8，得到溶液b。向少量Mg(OH)2固體中加入2mL溶液b，固體不溶解；

④向NH4Cl溶液中加幾滴氨水是溶液呈堿性，這樣可以在確保銨根濃度不變的情況下，排除氫離子的影響，故答案為：排除H+的影響，同時(shí)使c(NH)基本不變；

(3)①檢測(cè)NH3一般用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙，看試紙是否變藍(lán)，故答案為：紅色石蕊；

②隨著反應(yīng)2NH+Mg(OH)2=Mg2++2NH3H2O的進(jìn)行，c(NH3H2O)逐漸增大，且反應(yīng)放熱，NH3H2O分解產(chǎn)生NH3，導(dǎo)致氣體中含有少量NH3，故答案為：隨著反應(yīng)2NH+Mg(OH)2=Mg2++2NH3H2O的進(jìn)行，c(NH3H2O)逐漸增大，且反應(yīng)放熱，NH3H2O分解產(chǎn)生NH3；

(4)Mg與NH4Cl溶液充分反應(yīng)后，仍有大量Mg(OH)2固體生成。綜合上述實(shí)驗(yàn)，Mg與NH4Cl溶液的反應(yīng)比Mg與H2O的反應(yīng)更劇烈的主要原因NH可以促進(jìn)Mg(OH)2的溶解平衡正向移動(dòng)，2NH+Mg(OH)2=Mg2++2NH3H2O，減少Mg(OH)2的覆蓋，使Mg與水持續(xù)反應(yīng)；反應(yīng)放熱，溫度升高，反應(yīng)速率加快，故答案為：NH可以促進(jìn)Mg(OH)2的溶解平衡正向移動(dòng)，2NH+Mg(OH)2=Mg2++2NH3H2O，減少Mg(OH)2的覆蓋，使Mg與水持續(xù)反應(yīng)；反應(yīng)放熱，溫度升高，反應(yīng)速率加快；