Question

【題目】某校化學興趣小組同學利用數字化儀器對鎂與鹽酸反應進行研究。

（查閱資料）

①飽和氯化鎂溶液的pH約為4；②氫氧化鎂加熱到350℃失去水生成氧化鎂。

（實驗過程）

（1）實驗前先將鎂條需先打磨的原因是_____

（2）將打磨后的鎂條放入錐形瓶中，再將注射器中某濃度的鹽酸壓入錐形瓶中，通過數字傳感器測定實驗中密閉容器（氣密性良好）內壓強與時間的關系如圖所示。

（3）用pH試紙測定反應后溶液的酸堿度。

（結果分析）

①將注射器剛注入鹽酸時鎂條表面無明顯氣泡，但此時壓強上升迅速，原因可能是_____。

②鎂條與鹽酸反應的化學方程式為_____。圖中a、b、c、d四個點中，產生氫氣最快的為_____點。

③圖中c點鎂條已完全溶解，cd段容器內壓強逐漸減小的原因可能是_____。

④測定反應后的溶液pH的操作為_____（填對應選項的字母）。

A將pH試紙直接插入溶液中，并將試紙顯示的顏色與標準比色卡比較，讀出pH

B將pH試紙放在玻璃片上，用干凈的玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙上，并將試紙顯示的顏色與標準比色卡比較，讀出pH

C將濕潤的pH試紙放在玻璃片上，用干凈的玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙上，并將試紙顯示的顏色與標準比色卡比較，讀出pH

⑤同學們根據測得反應后溶液的pH就直接得出其中含HCl，該pH的值可能是下列選項中的_____（填對應選項的字母）。

А 3В 5С 6

⑥甲同學提出向反應后的溶液中逐滴滴加NaOH溶液并振蕩，若觀察到_____的現象，也可以確定溶液中含HCl。

（拓展研究）

取少量鎂條與過量鹽酸反應后的溶液蒸干并灼燒，向灼燒所得固體中投入少量水，未見固體完全溶解，向其中滴加酚酞試液變為紅色。灼燒所得固體的成分可能為_____。

Answer 1

【答案】除去鎂條表面的氧化膜，便于后續反應進行 注入的鹽酸占據一定體積，擠壓裝置內空氣，使壓強增大 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ a 反應停止不再產生氣體、不再放熱，容器內熱量向外擴散，溫度逐漸降低 B A 開始滴加的一段時間內無沉淀產生，滴加一段時間后才開始有白色沉淀產生 MgCl2、MgO

【解析】

[實驗過程]

（1）為除去鎂條表面的氧化膜，便于后續反應進行，實驗前先將鎂條打磨，故填：為除去鎂條表面的氧化膜，便于后續反應進行。

[結果分析]

①反應剛開始，注入的鹽酸占據一定體積，擠壓裝置內空氣，使壓強增大，故將注射器剛注入鹽酸時鎂條表面無明顯氣泡，但此時壓強上升迅速，故填：注入的鹽酸占據一定體積，擠壓裝置內空氣，使壓強增大。

②鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，化學方程式為Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，a、b、c、d四個點中，a點壓強變化最快，產生氫氣最快的點是a點，故填：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；a。

③圖中c點鎂條已完全溶解，cd段容器內壓強逐漸減小的原因可能是反應停止不再產生氣體、不再放熱，容器內熱量向外擴散，溫度逐漸降低，故填：反應停止不再產生氣體、不再放熱，容器內熱量向外擴散，溫度逐漸降低。

④A、不能將pH試紙直接插入溶液中，會污染待測液，A錯。

B、將pH試紙放在玻璃片上，用干凈的玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙上，并將試紙顯示的顏色與標準比色卡比較，讀出pH，正確。

C、將濕潤的pH試紙放在玻璃片上，用干凈的玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙上，相當于待測液被稀釋，會造成酸性溶液pH值偏大，堿性溶液pH偏小，C錯。

故選：B。

⑤飽和氯化鎂溶液的pH約為4，pH小于4 說明溶液中含有HCl，故選：A。

⑥向氯化鎂和氯化氫混合溶液中滴加氫氧化鈉，氫氧化鈉先和氯化氫反應生成氯化鈉和水，再和氯化鎂生成氫氧化鎂沉淀，和氯化鈉，開始滴加的一段時間內無沉淀產生，滴加一段時間后才開始有白色沉淀產生，故填：開始滴加的一段時間內無沉淀產生，滴加一段時間后才開始有白色沉淀產生。

[拓展研究] 少量鎂條與過量鹽酸反應生成氯化鎂以及剩余過量氯化氫，溶液蒸干氯化氫揮發會得到氯化鎂固體，并且伴隨著氯化氫揮發，氯化鎂的緩慢水解，會得到氫氧化鎂，氫氧化鎂灼燒生成氧化鎂，向灼燒所得固體中投入少量水，未見固體完全溶解是因為含有氧化鎂，灼燒所得固體的成分可能MgCl2、MgO，故填：MgCl2、MgO。