Question

如圖所示，把試管放入盛有25℃澄清飽和石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾塊鎂條，再用滴管滴入5mL的鹽酸于試管中．試回答下列問題：（提示：Ca（OH）₂溶解度隨著溫度的升高而減小）
（1）實驗中觀察到的現象有

鎂條上有氣泡產生，鎂條逐漸溶解，石灰水變渾濁

．
（2）產生上述實驗現象的原因是

Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑該反應是放熱反應，體系溫度升高使Ca（OH）₂溶解度降低而產生沉淀

．
（3）寫出有關的離子反應方程式

Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑

．
（4）由實驗可知，MgCl₂和H₂的總能量

小于

（填“大于”、“小于”或“等于”）鎂條和鹽酸的總能量．
（5）如將本題中“25℃澄清飽和石灰水”換成“20℃的碳酸飲料”進行探究實驗，實驗中觀察到的另一現象是

小試管外壁上（或燒杯內）有氣泡產生

．其原因是

溫度升高降低CO₂溶解度而放出CO₂氣體

．

Answer 1

分析：如圖所示的實驗中，所試管內滴入稀鹽酸，鹽酸與鎂劇烈反應放出氫氣，同時反應放出的熱量使飽和石灰水溶液溫度升高，溫度升高氫氧化鈣溶解度減小，飽和溶液析出固體氫氧化鈣而使溶液看上去變渾濁；碳酸在溶液中不穩定分解生成二氧化碳氣體．

解答：解：（1）鎂與鹽酸劇烈反應，可觀察到產生大量氣體，反應放出熱量使飽和溶液溫度升高，析出固體溶質，觀察到溶液變渾濁，
故答案為：鎂片上有大量氣泡，鎂片逐漸溶解，燒杯中溶液變渾濁；
（2）鎂與鹽酸劇烈反應，產生氫氣并放出大量的熱，由于氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而減小，所以飽和石灰水升溫后析出的氫氧化鈣使溶液呈渾濁狀，
故答案為：鎂與鹽酸反應產生H₂，該反應為放熱反應，Ca（OH）₂在水中溶解度隨溫度升高而減小；
（3）鎂與鹽酸發生置換反應，生成氯化鎂和氫氣，反應的化學方程式為Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑，
離子方程式為：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑，故答案為：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑；
（4）當反應物的能量高于生成物的能量時，反應是放熱反應，故MgCl₂溶液和H₂的總能量小于鎂片的鹽酸的總能量，故答案為：小于；
（5）如將本題中“25℃澄清飽和石灰水”換成“20℃的碳酸飲料”進行探究實驗，小試管外壁上（或燒杯內）有氣泡產生，因為溫度升高降低CO₂溶解度而放出CO₂氣體或溫度升高碳酸分解產生CO₂氣體，
故答案為：外壁上（或燒杯內）有氣泡產生；溫度升高降低CO₂溶解度而放出CO₂氣體或溫度升高碳酸分解產生CO₂氣體．

點評：本題考查了化學反應現象和能量變化分析，注意分析通過化學變化放熱而使飽和溶液溫度升高，氫氧化鈣的飽和溶液中，氫氧化鈣溶解度隨溫度升高而減小的，掌握特征和基礎是解決問題的關鍵．