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向如圖的甲物質中逐漸加入相應的乙溶液至過量，反應過程中生成的氣體或沉淀的質量與加入乙的質量關系，能用如圖所示曲線表示的是．

序號	甲	乙
A	銅、鋅的混合物	稀鹽酸
B	硫酸和硫酸銅的混合溶液	氫氧化鈉溶液
C	鹽酸和稀硫酸的混合溶液	氯化鋇溶液

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）

【解析】研究一依據反應時溫度的變化分析反應時能量的問題

研究二、

發現問題：依據酸堿性溶液pH的大小進行分析判斷；

實驗思考：根據甲乙同學的不同猜想分析兩人必做的實驗操作，以據反應的現象結合質量守恒定律的有關應用對化學方程式進行書寫即可；

拓展延伸：（1）依據題目中有關的信息對相關物質的溶液酸堿性進行判斷即可；

（2）根據活潑金屬與水反應的條件分析即可；

研究三、根據鈉鎂活動性強弱的關系分析三種金屬中活動性最強的物質即可．；

研究四①鎂條表面被氧化生成MgO，它與硫酸反應不生成氫氣．只有其中的鎂單質與鹽酸反應生成氫氣．利用鎂單質與鹽酸反應的化學方程式和生成氫氣的質量，列出比例式，就可計算出鎂單質的質量和反應生成的氯化鎂的質量，

②利用氧化鎂與稀鹽酸反應的化學方程式和氧化鎂的質量，列出比例式，就可計算出與氧化鎂反應生成的氯化鎂的質量進行解答

 

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）實驗時需將鎂條進行打磨，其目的是                。

(2) 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”），化學方程式為        

（3）實驗測得鎂片產生氣體的速率(v)與時間(t)的關系如圖所示，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     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、鈣原子和鋇離子結構示意圖，據此推測，這三種金屬的活動性最強的是

__________________。

【解析】研究一、

（1）依據鎂的化學性質較活潑易形成氧化鎂保護膜進行分析；

（2）依據反應時溫度的變化分析反應時能量的問題，依據鎂與鹽酸反應會生成氫氣及氯化鎂書寫方程式；

研究二、

發現問題：依據酸堿性溶液pH的大小進行分析判斷；

實驗思考：根據甲乙同學的不同猜想分析兩人必做的實驗操作，以據反應的現象結合質量守恒定律的有關應用對化學方程式進行書寫即可；

拓展延伸：（1）依據題目中有關的信息對相關物質的溶液酸堿性進行判斷即可；

（2）根據活潑金屬與水反應的條件分析即可；

研究三、根據鈉鎂活動性強弱的關系分析三種金屬中活動性最強的物質即可．

 

含鈉元素、鈣元素的化合物是初中化學的重要研究對象之一．
（一）某學習小組的同學在學習了Na₂CO₃、NaHCO₃的性質后，了解到它們都能與鹽酸反應產生CO₂氣體，那么如何鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃呢？帶著這樣的疑問，他們進行了下列探究：
【查閱資料】（1）Ca（HCO₃）₂可溶于水；
（2）NaHCO₃固體受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水．
【猜想】（1）甲同學認為可用澄清石灰水鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
（2）乙同學認為可用CaCl₂溶液鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
甲、乙兩同學的猜想是依據澄清石灰水、CaCl₂溶液分別與Na₂CO₃溶液反應均有沉淀產生；又知道Ca（HCO₃）₂可溶于水，因此猜測澄清石灰水、CaCl₂溶液分別與NaHCO₃溶液混合不會產生沉淀，從而鑒別出兩種溶液．
（3）丙同學認為固體Na₂CO₃、NaHCO₃可用加熱的方法鑒別．
【實驗探究】（1）甲同學在兩支分別盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的試管中，各加入澄清石灰水，觀察到兩支試管中的現象相同，均產生了白色沉淀，實驗結果與猜想不一致，即不能用澄清石灰水鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
（2）乙同學將CaCl₂溶液加入到分別盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的試管中，發現兩支試管中也都產生了白色沉淀，實驗結果出乎意料，但根據觀察到的其他實驗現象，他認為仍可用CaCl₂溶液鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
（3）丙同學分別取了一定量的Na₂CO₃、NaHCO₃固體于大試管中加熱（如圖1）：
①加熱Na₂CO₃時，開始即見小試管中有少量氣泡產生，繼續加熱，氣泡逐漸減少，未見澄清石灰水變渾濁，
②加熱NaHCO₃時，丙同學觀察到實驗現象與①不同，證實了自己的猜想是合理的．
【問題討論】（1）小組同學對上述實驗展開了討論，對甲同學的兩個實驗進行了比較，并從物質在溶液中解離出不同離子的微觀角度分析了原因（如圖2、圖3）．請寫出Na₂CO₃與澄清石灰水發生反應的化學方程式；寫出NaHCO₃與澄清石灰水混合時參與反應的離子：．

（2）乙同學的兩個實驗中，大家對CaCl₂與Na₂CO₃溶液的反應比較熟悉，而對CaCl₂與NaHCO₃溶液混合產生的現象難以理解，同學們又進一步查閱了資料，了解到CaCl₂與NaHCO₃溶液可發生如下反應：CaCl₂+2NaHCO₃=CaCO₃↓+2NaCl+CO₂↑+H₂O，因而同學們知道了乙同學是通過觀察到現象來鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃溶液的．至于CaCl₂與NaHCO₃溶液為什么能發生上述反應，老師指出其反應原理較復雜，有待于今后學習中進一步探究．
（3）丙同學在加熱Na₂CO₃固體時，開始產生少量氣泡的原因是；根據你分析：Na₂CO₃受熱分解（填“易”或“不易”）．在加熱NaHCO₃固體時，丙同學觀察到的實驗現象是（任寫一種）．
【拓展應用】（1）固體Na₂CO₃中混有少量NaHCO₃，可通過方法除去．
（2）要除去Na₂CO₃溶液中混有的少量NaHCO₃，可加入適量的溶液．
（二）實驗室里同學們正在進行探究實驗．用A、B、C、D四支試管各取室溫下等體積的氫氧化鈣飽和溶液，再向A試管中滴加碳酸鈉溶液、B試管中滴加氯化銅溶液、C試管中滴加氯化銨溶液、D試管中滴加氯化鈉溶液，振蕩．
【提出問題】：他們在探究的問題是氫氧化鈣能否與（選填“酸”、“堿”、“鹽”）發生反應？
【表達與交流】：①陽陽同學根據在D試管中沒有看到明顯現象，判斷D試管中無化學反應發生．你認為此判斷的依據是否合理 （填“合理”或“不合理”），并解釋其原因是；
②為科學處理實驗過程中產生的廢液，同學們對B試管中反應后過濾得到的無色濾液，繼續進行探究．陽陽同學猜想濾液中只含有一種溶質，嬌嬌同學猜想濾液中含有兩種溶質．為驗證哪位同學的猜想是正確的，同學們選用兩種不同類別的物質進行以下兩個實驗．請填寫下列實驗報告：

實驗內容	實驗現象	實驗結論
方案一：取少量濾液加入試   管中，向其中		嬌嬌同學的猜想是正確的． 濾液中含有的兩種溶質是
方案二：取少量濾液加入試管中，向其中

【反思與評價】：通過上述實驗，同學們認為實驗過程中產生的廢液必須處理后再排放．請你對B試管中濾液的處理提出可行的建議
（三）現有CaCO₃ 和KHCO₃的混合物，甲、乙兩同學分別稱取一定質量的該混合物來判定其中兩種成分的質量比．
①甲同學稱取2.00g混合物，向其中加入過量的鹽酸，生成氣體的質量為ag，則a=．該同學能否由氣體質量計算出混合物中兩成分的質量比？（填“能”或“不能”）
②已知KHCO₃ 和NaHCO₃一樣加熱易分解，K₂CO₃的分解溫度遠高于1000℃．乙同學稱取Wg混合物充分加熱，所得CO₂氣體質量（m） 隨溫度（T）變化的曲線如圖所示，則m（CaCO₃）：m（KHCO₃）═（用含b、c的代數式表示）