Question

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) 反應中試管外壁發燙，說明鎂與稀鹽酸反應是      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)的關系如下圖所示，

則t₁～t₂時間內反應速率逐漸加快的主要原因是                    。
研究二：反應后所得溶液的酸堿性探究：
【發現問題】
（1）反應后甲同學用pH試紙測定試管中溶液的酸堿性，發現pH小于7，
說明甲同學所得溶液呈       性（選填“酸”“堿”或“中”）。
（2）反應后乙同學的試管中鎂條有剩余，向試液中滴入兩滴酚酞溶液，振蕩顯紅色，說明乙同學所得溶液呈堿性。對此現象，乙同學重復如上實驗，得到同樣結果。
【提出猜想】
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。
乙同學：猜想Ⅰ：氯化鎂溶液使酚酞變紅色； 猜想Ⅱ：鎂與熱水反應使酚酞變紅色。
【實驗與思考】
為驗證猜想，甲、乙兩同學均需測定________溶液的酸堿性，實驗表明該溶液顯弱酸性。
乙同學為完成猜想Ⅱ，在滴有兩滴酚酞的熱水中放入一段打磨過的鎂條，觀察到溶液很快變為紅色，同時還觀察到鎂條表面有氣體生成，收集并點燃該氣體，發現能燃燒，請根據實驗現象寫出鎂與水反應的化學反應方程式                               。
【結論】
鎂與稀鹽酸反應，鎂反應完全后所得溶液顯酸性；
鎂與稀鹽酸反應，鎂過量時所得溶液顯堿性。
【拓展與延伸】
（1）金屬氯化物的水溶液可能顯中性或弱酸性，與金屬的活動性順序有關，如氯化鈉溶液顯中性，氯化鎂溶液顯弱酸性，氯化鉀溶液顯________性。
（2）活潑金屬能與水在一定條件下反應。實驗發現鈉與冷水劇烈反應，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_________（填“有關”或“無關”）。
研究三： 金屬活動性強弱與原子結構的關系：
下圖為鎂原子、鈣原子和鋇原子結構示意圖，據此推測，這三種金屬的活動性最強的是
__________________。

Mg                 Ca                             Ba
研究四：確定鎂條的成分：
①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：
此鎂條中金屬鎂的質量。（寫出計算過程）
②反應后所得溶液中溶質的質量分數           。（計算結果保留一位小數）

Answer 1

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）    放熱     。
（2）    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：
【發現問題】
（1）酸性
【實驗與思考】
氯化鎂，
【拓展與延伸】
（1）中性 ；  （2）有關
研究三：金屬活動性強弱與原子結構的關系：鋼
研究四：確定鎂條的成分
①m(Mg)=2.4g
②反應后所得溶液中溶質的質量分數11.1%

解析